SMPS Selección de resistencia de detección de corriente

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Estoy estudiando el uso de un convertidor de refuerzo SPV1040 para cargar una batería desde una celda solar. El chip incluye entradas para una resistencia sensorial actual, que se describen en una de las notas de aplicaciones de ST 1 . Aquí hay una captura de pantalla de la sección correspondiente:

Parece simple: Rs = 0.05 / Imax . Pero el diseño de referencia utiliza una resistencia de detección de corriente de 10 mΩ, y la salida de corriente máxima de esta parte es de 1.8A. ¿Una resistencia de 0.01Ω no significaría una corriente máxima de 5A, siguiendo la ecuación anterior?

Me gustaría limitar una batería de 350 mAh a una tasa de carga de 1C, pero no estoy seguro de si debo confiar en el valor de 0.05 / 0.35 = 0.143Ω que recibo.

Además, si estoy planeando usar una pequeña célula solar que es poco probable que produzca 350mA @ ~ 4.1V, ¿puedo reemplazar esta resistencia sensorial con un puente de 0Ω? Y si lo hiciera, ¿podría también dejar caer las resistencias de filtrado / condensador sin preocuparme por el ruido de la fuente de alimentación?

¡Gracias a todos!

    
pregunta Will

1 respuesta

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Creo que entiendo de dónde viene tu confusión. El dispositivo limita su corriente máxima del inductor a 1.8A. Entonces, ¿por qué en el mundo el diseño de referencia lo protegió de la fuente 5A?

Responderé a tu pregunta y aclararé las confusiones en 3 secciones:

  1. ¿Por qué el diseño de referencia lo protegió contra 5A mientras que la corriente máxima del inductor del dispositivo está limitada a 1.8A?

Si lees el esquema y la nota de la aplicación con atención, notarás que el 5A y el 1.8A NO son la misma corriente. El 5A es la corriente máxima de la batería. es decir, la corriente de carga: flujo de corriente desde Cout1 a la carga. (por ejemplo, la batería que quieres cargar) El 1.8A es el límite de corriente del inductor. es decir, el límite de corriente superior de PMOS.

¿Es posible que la corriente de carga sea mayor que la corriente del inductor? Sí, si el circuito es transitorio. Considera el ejemplo aquí:

En el tiempo t0, no hay carga, el SMPS está en estado estable, regulado a 5V. promedio inductor actual = ~ 0A. Carga actual = 0A.

En el tiempo t1, una tapa con 0V en serie con una resistencia de 0.5ohm está conectada a la tapa de salida de SMPS, Cout1. La corriente del inductor no puede cambiar inmediatamente, por lo tanto permanece pequeña. Carga actual = (5V - 0V) /0.5ohm = 10A.

Si este 10A es detectado por la resistencia de detección de corriente Rs1, el FET inferior del SMPS se detendrá de una vez, y no volverá a cambiar hasta que esta corriente sea inferior a 5A.

Una vez que la corriente de carga caiga a menos de 5A, el regulador cambiará de nuevo. En ese momento, el límite de 1.8A se activará y esencialmente hará que el bucle de voltaje se convierta en un bucle de corriente hasta que se acabe el transitorio.

  1. "Me gustaría limitar una batería de 350 mAh a una tasa de carga de 1C, pero no estoy seguro de si debo confiar en el valor de 0.05 / 0.35 = 0.143Ω que recibo"

Si desea limitar su corriente de carga máxima a 350mA, entonces sí, use 143 mohm, aunque me pregunto si ese es un valor de resistencia estándar. Lo más probable es que uses algo cerca, por ejemplo. 150mohm. Por otro lado, la corriente máxima que debe usar depende de su batería. Esperemos que pueda encontrarlo en la documentación de su batería.

  1. "Si planeo usar una pequeña célula solar que es poco probable que produzca 350mA @ ~ 4.1V, ¿puedo reemplazar esta resistencia sensorial con un puente de 0Ω?"

Tal vez sí, pero no lo recomiendo.

Hay algunas razones:

  • Como se indicó anteriormente, puede ocurrir una alta corriente de carga durante el tránsito, y su resistencia de detección actual protege su batería.
  • Una protección es para eventos inesperados. Incluso durante el funcionamiento normal, si algo salió mal (por ejemplo, alguien conectó una fuente de alimentación a la entrada de su impulso), al menos hay una protección allí.
  • Sin la resistencia de detección, puede terminar con un Cout más grande al colocar en paralelo la tapa de entrada de la carga directamente a Cout. Esto cambia la función de transferencia del convertidor boost, y puede o no causar problemas dependiendo del diseño del bucle y la estrategia de control. Si hay una resistencia de detección, se crea un par de polo cero mucho más cercano y el impacto en el bucle es mucho menor.

Espero que responda a tus preguntas.

    
respondido por el Yong Liao

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