大多数开关电源采用闭环反馈系统来提供稳定、经过良 好调节的电源。为了提供优化的反馈控制,需要进行精密测量。放大器规格(如偏移和增益误差等)可以显著 影响 控制系统的调节功能。根据系统要求和预期的电路复杂性,可以使用不同的反馈方法。
此外,系统电源监控是一项不断增长的需求,因为设计会优化并报告终端设备不同工作模式期间的功耗。 电压模式反馈将调节版本的输出电压与基准电压进行比较,以获取误差电压。该反馈方法相对简单, 但提供的反馈较慢,因为系统必须允许输出电压变化才能进行调节。针对电压模式反馈的电流测量通常监测负载电流,并且确定是否存在任何短路。电压模式反馈转换器的最重要的电流放大器标准是转换器的共模输出电压。这些 转换器上的输出电压范围广泛,涵盖用于微处理器和低 电压数字电路的低电压(1.8V 至 5V)到用于 48V 或 更高电压系统的高电压。经过滤波器之后的输出波形可 能仍包含可能会干扰测量或导致测量出现误差的噪声/ 瞬态。
电流模式反馈向使用系统电流的控制系统添加了反馈环路。通常使用的电流是转换器中的电感器电流(请参阅 图 2)。这可以提供与电压反馈环路并行运行且快得多的内部环路。一般而言,电流模式反馈的一个缺点是容 易受信号上噪声/瞬态的影响。
电流模式反馈通常分为峰值电流模式控制和平均电流模式控制。峰值电流模式控制直接使用电感器 电流,因此信号上的任何噪声或瞬态都会在反馈环路中产 生干扰。INA240 具有高共模抑制比 (CMRR),这有助于减 弱输入信号导致的任何潜在干扰或噪声。
备选器件建议
对于所需的性能水平低于INA240的应用,请使用INA193系列。
LMP8481是一款双向电流检测放大器,适用于不要求放大器的输入电压范围中包含接地的高共模电压。
使用高速放大器监测低侧分流电流,以增加测量带宽
通过低侧分流电阻器准确快速地检测负载电流的需求是过流保护、更快的反馈控制环路、精确的电池和电源监测所需的一项关键应用。通常使用低侧电流检测来测量负载电流,此时测量 在负载和地之间放置的检测电阻器上的电压。以分立 方式实现低侧电流监测的一种常见方法是在差分配置 中使用电流检测放大器,如图1所示。