功率电感DCR检流的原理——《开关电源宝典》

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01、/ 简介 /

上图所示，我们经常能够在BUCK电路资料中看到基于功率电感DCR的检流方法；那么，该检流方法的原理如何呢？此文，分析...

02、/ 功率电感DCR检流的原理 /

上图所示，是同步降压转换器电路基于功率电感DCR检流 ( DCR Current Sensing ) 的原理简化图， RDC 是功率电感 L 的等效串联电阻，Rx 和 Cx 是这种检流方法需要额外增加而且与电感是并联关系的阻容元件。

由基尔霍夫电压定律可知，电感两端的电压，与 Rx 和 Cx 两端的电压，必然是相等的。假设流过电感的电流为 IL ，流过 Rx 和 Cx 的电流为 Ix ，那么基于“拉普拉斯方程”，容易得到

流过 Rx 和 Cx 的电流表达式如下：

将公式(2.9)代入公式(2.8)容易得到：

其中 sL 是电感的感抗， 1/(sCx) 是电容的容抗，都是与频率有关的阻抗分量。

如果同时考虑DC和AC电流信号，基于公式(2.10)解得 Vcx 的表达式如下：

如果仅考虑DC电流信号（忽略 sL 和 sRxCx），公式(2.11)可以简化如下：

可见，如果选择适当的 Rx 和 Cx 参数值，可以使得 Rx 和 Cx 网络的时间常数 RxCx与电感时间常数 L/RDC 相等，即

那么，DCR检流网络的极点和零点就会重合，并且相互抵消。这样，从DC电流信号或AC电流信号得到的 Vcx 都是相同的，即公式(2.11)与公式(2.12)是等同的。

所以，公式(2.13)用于计算DCR检流电路中RC网络的参数，使得电容 Cx 两端的电压 Vcx 等于DCR两端的电压。因为对于固定电感元件来说，其等效串联电阻 RDC 的值是固定的。所以，我们可以通过检测电容 Cx 两端的电压 Vcx ，再利用公式(2.12)得到电感电流 IL 的大小。

以上，就是降压转换器电路中功率电感DCR检流的原理。

03、/ 小结 /

此文，分析了BUCK电路功率电感DCR检流的原理。