原標題：開關模式電源電流檢測——第三部分：電流檢測方法

開關模式電源常用的電流檢測方法主要有三種：使用檢測電阻、使用MOSFET RDS(ON)、以及使用電感的直流電阻(DCR)。以下是對這三種方法的詳細分析：

一、使用檢測電阻

1. 優點

• 檢測誤差低：通常在1%和5%之間。

• 溫度系數低：約為100 ppm/°C（0.01%），性能穩定。

• 精度高：有助于實現精確的電源限流功能和多個電源并聯時的精密均流。

2. 缺點

• 功耗高：由于增加了電流檢測電阻，會產生額外的功耗，導致解決方案整體效率有所下降。

• 成本高：專用電流檢測電阻可能增加解決方案成本，盡管單個檢測電阻的成本通常在0.05美元至0.20美元之間。

• 寄生電感（ESL）影響：檢測電阻的寄生電感可能導致開關柵極驅動器振蕩，增加電流檢測信號的紋波，降低檢測精度。

3. 選擇建議

• 優先使用金屬板電阻等低ESL的電阻器。

• 避免使用繞線檢測電阻等高ESL的電阻器。

• 薄型表面貼裝器件是首選，如板結構SMD尺寸0805、1206、2010和2512，更好的選擇包括倒幾何SMD尺寸0612和1225。

二、使用MOSFET RDS(ON)

1. 優點

• 實現簡單且經濟高效的電流檢測。

2. 缺點

• 精度不高：RDS(ON)值可能在很大的范圍內變化（大約33%或更多）。

• 溫度系數大：在100°C以上時甚至會超過80%。

• 寄生封裝電感影響：如果使用外部MOSFET，則必須考慮MOSFET寄生封裝電感。

• 不適合高電流和多相電路：需要良好的相位均流。

三、使用電感直流電阻(DCR)

1. 優點

• 降低元件成本：無需檢測電阻。

• 提高電源效率：避免了檢測電阻的功耗。

• 在低輸出電壓應用中受歡迎：因為檢測電阻上的任何壓降都代表輸出電壓的一個相當大部分。

2. 缺點

• 無法檢測電感飽和：因此建議使用軟飽和的電感，如粉芯電感。

• 可能會增加電感的磁芯損耗。

3. 注意事項

• 使用RC網絡與電感和寄生電阻的串聯組合并聯，通過選擇適當的元件（R1 × C1 = L/DCR），使電容C1兩端的電壓與電感電流成正比。

• 為了最大限度地減少測量誤差和噪聲，最好選擇較低的R1值。

四、其他考慮因素

1. 開爾文檢測：使用RSENSE和DCR兩種檢測方法時，由于檢測信號較小，故均需要開爾文檢測。必須讓開爾文檢測痕跡遠離高噪聲覆銅區和其他信號痕跡，以將噪聲提取降至最低。

2. 溫度補償：某些器件（如LTC3855）具有溫度補償DCR檢測功能，可提高整個溫度范圍內的精度。

3. 軟件工具：ADI公司的LTpowerCAD設計工具和LTspice電路仿真工具等計算機軟件程序對簡化設計工作并獲得最佳結果有很大幫助。

綜上所述，在選擇開關模式電源的電流檢測方法時，需要根據具體的應用場景和要求進行權衡。精度、效率、熱應力、保護和瞬態性能等方面的需求都可能影響選擇過程。