為驗證文中提出的電感電流采樣電路的功能,結合滯環控制電路及外部負載在Cadence中進行了仿真。圖5為輸
入電壓20 V時采樣電流、電壓與負載電流的關系。由圖可見,采樣電流與采樣電壓隨負載電流同相周期性變化,周期約為1.2μs.圖5 采樣電流、電壓與負載電流的關系
經過測試,當負載電流從0.4 A變化至1 A時,電路采樣精度最低為99.78%,理想的工作電流為0.6~0.8 A,精度高達99.96%.
表2為不同輸入電壓下負載電流的峰-峰值。由表中數據計算,在輸入電壓由15V變化至35V的過程中,負載電流的最大誤差僅為0.81%.
插件電感器公司表2 輸入電壓與平均負載電流
圖6為外接電流源在0~1.2 A之間跳變時采樣電路輸出電壓的波形。圖中輸出電壓范圍為0~5 V,為整顆芯片設計過流保護、開路保護等其他電路提供了方便。
圖6 輸出電壓與負載電流波形圖
4 結束語
設計一體成型電感廠了一款適用于滯環控制結構的電流采樣電路。使用匹配電流源技術以很少的器件數量和簡單的結構,實現了耐高壓高精度的目的。端到端的輸出電壓范圍,則使整顆芯片中其他電路的簡化成為可能。電路中使用的電壓補償技術,使負載電流與輸人電壓的相關性大大降低。