以Up1542為例.探討關於功率Mosfet_Rds(on)電流檢測方法

关键字 : uPI電流偵測

以UPI 的uP1542來分享關於Buck電路中常用的電流偵測方式之一: (功率MOSFET的電流檢測)

 電流檢測在DC/DC降壓電路中,電流檢測current sensing 扮演著很重要的角色。特別是用在Destop CPU / NB CPU的多相的電路應用。在Vcore應用中,電流信號會被用於決定load line之特性,每相位之間的電流平衡,抽載電流回報,及過流保護等功能等等。如果是採用電流模式的控制架構,電流信號甚至會直接影響系統的穩定性。因此,獲取準確的電流信號是非常重要的。

由此可知電流檢測技術在現今的生活與工作中都有廣泛的應用,許多的系統中都需要檢測流入和流出的電流大小,檢測電流大小能夠避免器件出錯。所以我們今天的主角就是“開關模式電源的電流檢測技術功率MOSFET的電流檢測”

 

利用Low side MOSFET Rds(on)進行電流檢測,可以實現簡單且經濟高效的電流檢測。

建議電路圖

UPI uP1542是一款採用此電流檢測方法的控制器, 它使用恆定導通時間峰值模式電流檢測架構。上緣Mosfet導通固定的時間,此後下緣Mosfet導通,當其下緣Mosfet導通時,通過偵測其DS兩端的電壓, 經過其等效Rds(on)後所產生的壓降, 以檢測電流峰值或電流下限。

 



我們可以看到在uP1542中,就使用了下緣Mosfet的Rds(on)電流檢測機制,並配合OCS-Pin的外掛電阻壓差的差異進而來達成整組Power rail的過電流保護機制。同時我們可以看到在這種應用當中,因為並未額外增加其他電子零件,所以不需要額外的零件成本,也就是說,此種電流檢測的方式價格低廉,但依然還是有些不可規避的缺點,如我們都知道Mosfet處於導通時,其工作特性的等效電阻是屬於非線性模式, Rds(on)值可能在很大的範圍内變化(大约33%或更多),也就代表著此種電流檢測方式其精度不高。同時,由於整個DCDC的buck電路中大多數的損耗皆產生於於Mosfet本身的導通與切換過程,進而使Mosfet導通時的等效阻抗Rds(on)因溫度係數所帶來的誤差也相對的增大,(在100°C以上時甚至會超過80%)。另外,若我們嘗試使用外掛Mosfet,則也必須要考慮到Mosfet本身的寄生封裝電感所帶來的影響。所以整體來說這種類型的檢測不建議用於電流非常高的情況,特別是不適合多相電路,此類電路需要良好的相位平衡電流為基礎。

 

今天針對Buck電路中常用的下緣Mosfet導通電流檢測方式作介紹,其餘常見還有幾種電流檢測的方法 如電感等效阻值DCR與檢測電阻法,下回再分別為大家作介紹. 期待再遇到大家!!

★博文内容均由个人提供,与平台无关,如有违法或侵权,请与网站管理员联系。

★文明上网,请理性发言。内容一周内被举报5次,发文人进小黑屋喔~

评论