(AC/DC) 电流检测电阻 R1

跳跃的开发板

本文是“主要部件的选型”的第三篇文章。在案例电路中，需要以限制开关电流为主要目的的电流检测电阻。电流检测电阻的选型与上一篇“电感 L1”有着密切的关系。
电流检测电阻：R1
右侧电路图为案例摘录。从内置MOSFET的源极到输出之间电路中串联了电流检测电阻R1。R1用来限制开关电流，保护电路免受输出过载影响，同时还用于电流模式控制的斜率补偿。
众所周知，斜率补偿是用来解决电流模式降压转换器的次谐波（Sub-harmonic）振荡的措施和方法。近年来大多数电流模式降压转换器均搭载了斜率补偿电路，利用电阻等很少的外置器件即可实现补偿。这种电路中所使用的电源IC BM2P094F也同样采用了R1。
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次谐波振荡是以振荡频率的整数倍为周期进行振荡的现象，在连续模式状态下当占空比达到50%以上时就有可能发生。       
电流检测电阻R1的计算
电流检测电阻 R1利用以下公式进行计算。在该计算中，需要上一篇“电感 L1”的计算中使用过的几个公式和值。另外还需要电源IC BM2P094F特有的过电流限制特性的相关信息。下面已经在计算公式中代入了相应的数值并求解。
                       
                       

接下来对各个项进行说明。R1是该IC内部的过电流限制电压 Vcs_limit除以电感峰值电流 IL（Ip）后的值。展开Vcs_limit，Vcs的基数是0.4V，是增加了过电流检测后与某个延迟时间成正比的电压上升量后的值。右上图摘自IC的技术规格书，从图中可以看出，延迟时间1µs的CS_limit电压增加20mV。所以，在上述计算公式的分子中，“0.4V”为基数电压，“20mV/µs”为増加率。基于过电流检测的延迟时间，使用开关导通时间的最大值ton(max)。
ton(max)在上次计算电感值时已利用以下公式求出。
     
分母电感峰值电流IL也一样使用上次求出的最大输出电流 Iomax = 0.2A×1.2 = 0.24A、峰值电感电流 Ip = Iomax×2 = 0.48A 。
实际的计算是3.3×20mV = 66mV加上0.4V得0.466V再除以0.48A。根据欧姆定律，电阻值选择0.97Ω（四舍五入后为1Ω）。

关键要点:

・求案例电路所需的开关电流限制电阻R1。
・R1的计算需要电感 L1计算时的数值。