1 引言

LM5177 降压/升压控制器用于设计具有宽输入/输出电压范围的定制直流电源。此外，它还提供输入/输出电流限制功能。此降压/升压控制器集成了许多内置功能来控制直流电源电流，例如平均电流限制、峰值电流限制和动态电流限制。本应用手册介绍了如何通过 LM5177 使用模拟电压跟踪功能实现动态电流限制功能。控制器的动态电流限制功能使电源能够动态调节输出电流，而不管电源操作和硬件修改如何。而控制器的其他电流限制功能在电源工作期间是静态的，并由组件选择定义。因此，对于需要具有可变电流限制的恒流源的许多应用而言，这都是一个重要特性。例如，它可以调节工作限制很大的低功耗 LED 模块的亮度。此外，对于无线感应充电器或需要温度补偿的电器而言，动态电流限制作为恒流源发挥着至关重要的作用。

使用模拟电压跟踪对转换器的输出电流进行动态控制与电压控制型电流源类似。通过模拟电压跟踪，可将外部模拟信号施加到降压/升压控制器的 ATRK 引脚，从而根据施加到该引脚的电压电平更改输出电压。输出电压的变化反映了输出电流限制的变化。要启用此功能，在 ATRK 引脚上施加的模拟信号应小于 LM5177 的 V_ref。ATRK 信号会改变误差放大器的参考值，这会导致功率级 PWM 的占空比发生变化。使用模拟电压跟踪的动态电流限制方框图如图 1-1 所示。

图 1-1 使用模拟电压跟踪功能进行动态电流控制

在许多应用中，负载电流需要变化，这就需要一个控制器来调节输出电流。因此，在图 1-1 中，微控制器用于为 ATRK 引脚生成模拟跟踪信号。为了检测输出电流的变化，功率级的输出端使用了分流电阻。电流检测限值可通过电阻值进行调整，最大测量电压可达 50mV。检测电压会馈送到跨导放大器，相应的电流使用下拉电阻器作为降压/升压控制器 IMONOUT 引脚输出端的电压电平进行测量。下拉电阻的值根据微控制器 ADC 的最大基准电压进行选择。对于本应用手册，这些电阻的值分别设置为 18mΩ 和 12kΩ。这些值对应于 2.77A 的最大测量输出电流及其相应电压值 1.5V。

这些值可以根据所选微控制器的要求进行调整。这里使用 MSP-EXP430FR2355 开发套件。然后，IMONOUT 引脚上生成的模拟电压会连接至微控制器的 ADC，此 ADC 将模拟信号转换为数字值。借助数字滤波器，微控制器生成数字错误信号。然后，使用微控制器 DAC 将该数字误差信号作为模拟误差信号提供。微控制器数字滤波器的设计过程会在下个部分中进行说明。