ZHCAAE7A March   2000  – June 2021 TL2842 , TL2842B , TL2843 , TL2844 , TL2845 , TL3842 , TL3842B , TL3843 , TL3844 , TL3845 , TLC081 , TLC2201 , TLV2231 , TLV2361 , TLV2362 , TLV2470 , TLV2471 , TLV2770 , TLV2771 , TLV341 , TLV342 , UC1842 , UC1843 , UC1844 , UC1845 , UC2842 , UC2842A , UC2843 , UC2843A , UC2844 , UC2844A , UC2845 , UC2845A , UC3841 , UC3842 , UC3842A , UC3842M , UC3843 , UC3843A , UC3844 , UC3844A , UC3845 , UC3845A , UC3845AM , UCC1800 , UCC1801 , UCC1802 , UCC1803 , UCC1804 , UCC1805 , UCC2800 , UCC2801 , UCC2802 , UCC2802M , UCC2803 , UCC2804 , UCC2805 , UCC2813-0 , UCC2813-1 , UCC2813-2 , UCC2813-3 , UCC2813-4 , UCC2813-5 , UCC28C40 , UCC28C41 , UCC28C42 , UCC28C43 , UCC28C44 , UCC28C45 , UCC3801 , UCC3802 , UCC3803 , UCC3804 , UCC3805 , UCC3813-0 , UCC3813-1 , UCC3813-2 , UCC3813-3 , UCC3813-4 , UCC3813-5 , UCC38C40 , UCC38C41 , UCC38C42 , UCC38C43 , UCC38C44 , UCC38C45

 

  1. 1引言
  2. 2电路设计
  3. 3优势
  4. 4选择运算放大器
  5. 5结论
  6. 6修订历史记录

优势

功耗和效率:

第二个示例中使用的感应电阻器 (RSense) 的功耗提高了 2.4W – 0.16W = 2.24W,这也会使效率显著提高。

电路板面积:

额定功率的降低导致感应电阻器小得多。例如,考虑以下来自 Vishay Dale (www.vishay.com) 的感应电阻器:WSR-3 3-W 表面贴装电阻器和 WSL 1/2-W 表面贴装电阻器。3W 器件需要的电路板面积是 1/2W 器件的六倍,并且还需要很大的覆铜区来散热。1/2W 电阻器与 SOT-23 运算放大器和感应电阻器相结合,可产生大致相同的电路板总面积。因此,在电路板面积方面没有明显的优势或劣势。

成本:

此设计中的成本权衡不仅仅是在高功率电阻器的成本和低功率电阻器加上运算放大器电路的成本之间做出权衡。关于成本,还需要考虑以下方面:

  • 缩减的物料清单和减少的库存:定制或半定制电源设计通常为每个设计所需的特定峰值电流和感应电压选择感应电阻器。这可导致各个电源设计都需要唯一的值和额定功率,从而导致公司库存中有许多感应电阻器。借助一个标准组件(例如 0.01Ω 0.5W 电阻器),可通过更改运算放大器电路周围电阻器的增益来定制各个电源设计。批量购买同种电阻器也有助于降低成本。
  • 穿孔构造和表面贴装:应将制造大型穿孔功率电阻器的成本与制造标准表面贴装组件(例如低功率感应电阻器、IC 和标准 SMD 电阻器)的成本进行比较。
  • 热性能:应考虑因更高的功耗而产生的额外冷却成本。

可编程性:

开关模式电源的峰值电流会因微小的设计或输出规格变化或各种其他原因而发生变化。运算放大器电路的增益可轻松调整,如果无需更改感应电阻则可改变电路性能,从而为电源设计人员在可编程性方面提供便利。这些变化可能是由于控制回路的变化,或者是电源规格的变化引起的,例如输入电压范围或输出电压和电流的变化,所有这些都会影响初级侧峰值电流。

噪声性能:

该运算放大器设计的几个因素将提升感应到的电流信号抗噪性方面的性能:

  • 小电感电阻器:额定功率越低的电阻器,其器件机身越小,并且几乎总是表面贴装器件。这导致串联电感显著减少,在电流信号上产生更少的振铃和噪声尖峰。
  • 差分感应:电流信号的差分感应可准确测量初级侧电流,而接地变化(接地反弹)不会成为影响因素。在图 1-1 (a) 的电路中,情况并非如此,其中电流感应是单端的。
  • 接地分离:PWM IC 经常使用感应电压 (VS) 进行控制和限流保护。必须将 PWM IC 的模拟接地与感应电阻器的噪声电源接地隔离。图 1-1 (b) 的电路可让设计人员使用略微不同的接地。它还可让电源设计人员使用运算放大器缓冲信号,将感应电阻器放置在远离 PWM IC 的位置。运算放大器应以与 PWM IC 相同的模拟接地为接地基准。