การวิเคราะห์การตรวจจับกระแสอินดักเตอร์ทางอ้อมแบบต่างๆ ในวงจรซิงโครนัสบั๊กคอนเวอร์เตอร์

Analysis of indirect inductor courrent sensing methods in a Synchronous Buck converter

Name: พัชรี ชูชาติ

ThaSH: วงจรอิเล็กทรอนิกส์

keyword: ซิงโครนัสบัคคอนเวอร์เตอร์

; อินดักเตอร์

Abstract: วงจรซิงโครนัสบั๊กคอนเวอร์เตอร์เป็นวงจรที่ใช้งานในลักษณะแรงดันต่ำ กระแสสูง การตรวจจับกระแสอินดักเตอร์ของวงจรเพื่อป้อนกลับมาควบคุมการทำงานของสวิตช์ในวงจร ซิงโครนัสบั๊กคอนเวอร์เตอร์โดยไม่ต้องใช้อุปกรณ์ตรวจจับกระแส (Current Sensor) นั้นสามารถ กระทำได้หลายวิธีการ งานวิจัยนี้วิเคราะห์การตรวจจับกระแสอินดักเตอร์ทางอ้อมโดยการวัด แรงดัน 3 วิธีการคือ วัดแรงดันตกคร่อมตัวต้านทาน (RS Sensing) วัดแรงดันตกคร่อมความ ต้านทาน RDS(on) ของมอสเฟต (RDS(on) Sensing) และวัดแรงดันตกคร่อมตัวเก็บประจุเมื่อนำ ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุต่อขนานกับตัวเหนี่ยวนำ (Inductor Sensing) โดยวงจรได้ ออกแบบให้ทำงานที่แรงดันอินพุต 12 V แรงดันเอาต์พุต 3.3 V กระแสเอาต์พุต 15 A ความถี่ การสวิตช์ 100 kHz ผลของการจำลองและทดสอบการตรวจจับกระแสพบว่าวิธีการ RS Sensing จะมีการสูญเสียของกำลังไฟฟ้าแปรผันตามค่ากระแส แต่จะได้สัญญาณกระแสของวงจรที่ ถูกต้องมากกว่าทุกวิธีการ สำหรับวิธีการตรวจจับกระแสแบบ RDS(on) Sensing และวิธีการ Inductor Sensing มีจุดเด่นคือไม่มีการสูญเสีย แต่ค่ากระแสที่ได้อาจมีความคลาดเคลื่อนทำให้มี ผลต่อการควบคุมการทำงานของวงจร จากรูปสัญญาณของวิธีการทั้งสองพบว่าวิธีการตรวจจับ กระแสแบบ RDS(on) นำไปประยุกต์ใช้งานในวงจรจริงได้ยากกว่าวิธี Inductor Sensing

Abstract: A synchronous buck converter is applicable for using in low-voltage high-current load. Inductor current sensing of the circuit for controlling switch in the circuit by emitting a current sensor can be many methods. This thesis analyzes indirect inductor current sensing methods by mean of voltage measurement. Three methods for inductor current sensing are measuring voltage across a sensing resistor (RS Sensing), voltage across RDS(on) of MOSFET (RDS(on) Sensing) and voltage across capacitor of a series resistor-capacitor connected shunt to the inductor (Inductor Sensing). The synchronous buck circuit has been design to operate at 12 V input voltage, 3.3 V output voltage, 15 A output current and switching frequency 100 kHz. Experimental results show that the RS Sensing generate power loss which depends on load current, but the signal is more accurate than other methods. Meanwhile the RDS(on) Sensing and Inductor Sensing are lossless but current signals may have some error which cause inaccurate of the circuit operation. The measurement technique of the last two methods reveal that the RDS(on) Sensing method is not suitable in practical comparing with the Inductor Sensing method.

สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: วิบูลย์ ชื่นแขก

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : vck@kmitnb.ac.th

Created: 2549

Issued: 2550-12-03

Modified: 2567-05-29

วิทยานิพนธ์/Thesis

CallNumber: วพ MEE พ524ช

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตร์มหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมไฟฟ้า

Grantor: สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B14959203.pdf	1.17 MB	1	2025-07-04 20:48:12

ใช้เวลา

0.029679 วินาที