一種開(kāi)關(guān)穩壓器電流檢測的新方法

　　該電流檢測電路的作用如下：

　　在一個(gè)穩壓器芯片中，既包括一個(gè)DC-DC(BLYCK)，又包括一個(gè)LDO，中載和重載時(shí)工作于PWM模式，輕載時(shí)(約為3 mA以下)工作于LD0下，而本文提出電流檢測電路的作用是：當其負載電流小于一定值時(shí)(此時(shí)開(kāi)關(guān)穩壓器處于DCM模式下)，LA28電平跳遍，實(shí)現PWM模式向LD0模式的模式切換。

　　這里需要注意的是，如果對輸出負載電流直接進(jìn)行檢測或是通過(guò)將電感電流取平均值的方式來(lái)檢測輸出負載電流，則將會(huì )帶來(lái)電路實(shí)現上的困難。而在此提出的這種檢測方法卻不存在這個(gè)問(wèn)題。

　　該架構圖是DC-DC負載電流狀態(tài)檢測電路的等效圖。其作用是當DC-DC負載電流低于3 mA時(shí)，其輸出信號LA28由高變低，從而實(shí)現PWM模式向LD0的切換。它的基本原理是利用DCM模式下(當負載電流為3 mA時(shí)，DC-DC處于DCM模式下)負載電流與開(kāi)關(guān)管柵極驅動(dòng)信號N_DRV的關(guān)系，通過(guò)檢測N_DRV來(lái)監控輸出負載電流的變化，從而實(shí)現當負載電流低于3 mA時(shí)PWM模式向LDO的切換。

　　下面將用圖5來(lái)說(shuō)明該電路檢測負載電流的原理。

　　圖5是DCM模式下電感電流IL與同步管柵極驅動(dòng)信號N_DRV的波形圖。

　　在該圖中，電感電流的上升斜率為

，而下降斜率為

，則有：

且

　　此時(shí)：

　　又由于每個(gè)周期通過(guò)電感輸出到負載的電荷量是不變的，故有

。其中：T為開(kāi)關(guān)周期;IOUT為輸出負載電流。

　　從上面幾式得：

　　故有：

　　現在再來(lái)分析圖4，在頻域內，從N_DRV到N_DRV_DC的系統傳遞函數為：

　　故圖4中的R與C組成的網(wǎng)絡(luò )是1個(gè)三階的RC低通濾波器。下面計算N_DRV_DC，從t=O接入脈寬為△T，周期為T(mén)的周期性矩形脈沖信號N_DRV，其復頻域的象函數為

。

　　故N_DRV_DC的象函數為：

　　需要注意的是，在設計三階RC低通濾波器時(shí)，其帶寬應設置得遠小于DC-DC的振蕩器頻率(即N_DRV的頻率)，以保證很好地濾出N_DRV中的高頻分量;但也不宜設置得太小，否則所使用的電阻和電容將會(huì )比較大。

　　當DC-DC負載電流減小，N_DRV_DC也會(huì )減小，若減小至N_DRV_DC=BIAS3時(shí)，比較器開(kāi)始由高變低，芯片將從PWM模式進(jìn)入LD0模式。設此時(shí)的負載電流為ILDO(ON)，則：

　　即：

　　聯(lián)立式(1)和式(2)得：

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