摘要: 电流模式切换稳压器和热插拔控制器-如LTC1622稳压器和LTC4210热插拔控制器-在大电流(安培到几十安培)路径上通过一个检测电阻使用低于50mv的电压来控制电流。
介绍
电流模式切换稳压器和热插拔控制器-如LTC1622稳压器和LTC4210热插拔控制器-在高电流(安培到几十安培)路径上通过一个检测电阻使用低于50mv的电压来控制电流。在电流模式电源和热插拔电路中,不能正确地开尔文感测穿过感测电阻的电流是电路故障的最常见原因。
图1所示 这个热插拔电路通过感应电压通过一个小值电阻R(SENSE)来控制电流,这种方法被称为开尔文感应。该电路的布局对精确的电流传感很重要。
当电路的布局没有考虑到所涉及的大电流和小电阻时,通常会出现问题。例如,在the毫欧范围内的低值精密感测电阻通常用于测量热插拔控制器和电流模式切换稳压器中的循环。非典型0.003欧姆, 1W感测电阻在a2512表面贴装封装只有0.125英寸宽,0.250英寸长。考虑相同长度的铜线,典型厚度为0.0014英寸(1oz铜层压板)。在室温下,四分之一英寸铜线上的电阻为0.0009欧姆。在测量路径中添加四分之一英寸的铜会导致测量误差0.0009欧姆/0.003欧姆,即30%!电路根本不会工作,因为它会过早地跳闸到电流极限。
陷阱在于布局
印刷电路板布局过程充满了陷阱,特别是当自动路由器是过程的一部分时。当检测电阻的一个终端是电源平面时,IC上的检测引脚和电流检测电阻的终端可以最终连接在一个显著的铜跨上,电路板上的电路不受控制的电流在电阻和IC连接之间流动。过电压降和噪声耦合是电路故障的处方。随着许多设计外包给PCB设计公司,电路设计师面临着控制布局的艰巨任务。
图2。正确的开尔文感连接的例子。这里显示的重要特征是:与开尔文感测电阻端子的短连接,扩展铜到散热器Q1,以及多个通孔连接电源和负载以通过FET Q1以实现最小的电压降。
我们能做些什么呢?
几家电阻器制造商(1)现在销售4端开尔文电流检测电阻器。使用一个4端电阻迫使自动路由器使一个正确的开尔文连接到电流检测电阻。但仅靠这一点是不够的。高速开关型电源具有高dI/dt通路,可能与感测回路电感耦合,也会导致故障。为了最小化电感耦合,开尔文感测电路必须显示最小的环路面积。
在auto - router中设置ProperConstraints
设置自动路由器约束,将开尔文感连接路由为差分对,以保持连接并排并紧密相连。使用最大长度约束来防止连接偏离直接路径太远。将连接约束到多层pcb板上的组件层,以防止在此关键连接路径中出现不必要的过孔。虽然正确选择感测电阻和布局约束可以减少许多PCB布局缺陷,但最终还是需要设计者仔细检查布局。
图3。布局的例子,可以降低开尔文传感的精度。这里显示的问题包括:与检测电阻串联的薄高阻轨道长度过长,Q1上的散热不足,以及用于输入电源和输出负载连接的过孔数量不足。
社群二维码
关注“华强商城“微信公众号
Copyright 2010-2023 hqbuy.com,Inc.All right reserved. 服务热线:400-830-6691 粤ICP备05106676号 经营许可证:粤B2-20210308