基于MAX1771 DC-DC控制器的开关模式电流源设计

MAX1771 DC-DC控制器内置升压DC-DC控制器，构成简单的开关模式电流源，可用于电池充电。电压控制环路被禁用，以便电流控制环路提供调节。

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图1所示的开关稳压器包括独立的电流和电压反馈环路，用于维持稳压。通过禁用电压环路，您可以使用电流环路来实现通用电流源。

图1.所示连接将该开关模式稳压器转换为通用电流源。

首先，将5V施加到V+。由于芯片在该端子上期望有12V的反馈，因此它假设失去调节并将控制权转移到电流环路。这种工作模式允许通过Q1的电流斜坡增加，导致CS（引脚8）上的电压增加，直到达到内部比较器门限（210mV）。然后，定时电路关断Q1，固定的2.3μs，循环重复。结果是电感电流相对恒定，这也是负载电流（图 2）。

图2.如图所示，Q1的栅极驱动和通过L1的电流相关。

使用适当的元件值，电路可在很宽的输入电压范围内产生恒定电流。图1电路（如图所示为元件值）是镍镉电池的快速充电器，可提供600mA充电电流。计算如下：

峰值电感电流为IPEAK = VSENSE/R1，其中VSENSE是电流检测比较器的210mV门限。抖动电流（负载电流交流分量的峰峰值）为：

（1） IDITHER = VBATT tOFF/L,

其中VBATT是电池电压，tOFF是前面提到的2.3μs间隔，L是L1的电感。

如图2所示，平均电感电流为IAVE = IPEAK - 1/2IDITHER。从上面替换，

 

首先，为建议的电流源选择一个平均电流（本电路中为600mA）。接下来，确定V的标称值巴特（本例中为 4.8V）。接下来，为了确保交流（相对于直流）分量相对较小，请将公式1中的抖动电流设置为小于0.2I大道并求解 L：
 

（使用 L = 100μH。

接下来，将此L值（100μH）代入公式2并求解R1：

（使用 R1 = 300mΩ。

三种形式的错误导致I大道偏离规定的600mA（图3）：V变化意义、通过比较器和 MOSFET （Q1） 的延迟，以及检流电阻 R1 的容差。在较低电压下，最大的误差是V的误差意义，IC1数据手册中指定为210mV ±30mV或约14%。（在该电路中，该值约为190mV。

图3.如文中所述，电流源误差随输入电压而增加。

在较高电压下，延迟会导致峰值电流超过电流限值。您可以通过选择电感值来最小化此错误，如下所示：

（5）L (in µH) > 5.5 (VIN VBATT),

以伏特为单位的 VIN 和 VBATT。

其他错误源 - VBATT，tOFF和L的变化 - 相对较小，因为它们与IDITHER有关，IDITHER仅限于IAVE的一小部分。

编辑：黄飞