本文介绍了电流形式 Buck 变换器的电流取样电阻放置的三种方位：输入端，输出端及续流管，具体的说明晰这三种方位各自的长处及缺陷，一起还论述了由此而发生的峰值电流形式和谷点电流形式的作业原理以及它们各自的作业特性。文中一起给出了运用高端主开关管导通电阻、低端同步开关管导通电阻以及电感 DCR 作为电流取样电阻时，规划应该留意的问题。
相关于电压形式的 Buck 变换器，虽然电流形式的 Buck 变换器需求精细的电流检测电阻并且这会影响到体系的功率和本钱，但电流形式的 Buck 变换器依然取得更为广泛的使用，这是因为其具有以下的长处：①反应内涵 cycle-by-cycle峰值限流;②电感电流真实的软起动特性;③准确的电流检测环;④输出电压与输入电压无关，一阶的体系简单规划反应环，体系的安稳余量大安稳性好，关于一切熏陶电容简单补偿;⑤易完成多相位/多变换器的并联操作得到更大输出电流;⑥答应大的输入电压纹波然后减小输入滤波电容。关于电流形式的 Buck 变换器，电流的取样电阻有三种不同的放置方法：①放置在输入回路即与高端主开关管相串联;②放置在输出回路即与电感相串联;③放置在续流回路即与续流的二极管或同步开关管相串联。有时候为了进步功率，能够撤销外加的取样电阻，用高端主开关管的导通电阻、电感 DCR 或续流同步开关管的导通电阻作电流取样电阻。本文将具体的论述这些问题并比较它们
各自的优缺陷，然后使电源工程师有针对性的选取不同的架构来满意实践的使用要求。
1 电流取样电阻在输入端的 Buck 变换器
电流取样电阻在输入端的 Buck 变换器如图 1 所示。在电流形式的 Buck 变换器拓朴结构中，反应有二个环路：一个电压外环，另一个是电流的内环。[1]电压外环包括电压差错扩大器，反应电阻分压器和反应补偿环节。电压差错扩大器的同相端接到一个参阅电压 Vref，反应电阻分压器连接到电压差错扩大器反相端VFB，反应环节连接到 VFB 和电压差错扩大器的输出端 VC。若电压型扩大器是跨导型扩大器，则反应环节连接到电压差错扩大器的输出端 VITH 和地。现在，在高频 DCDC 的使用中，跨导型扩大器使用更多。本文就以跨导型扩大器进行评论。输出电压细小的改变反映到 VFB 管脚， VFB 管脚电压与参阅电压的差值被跨导型扩大器扩大，然后输出，输出值为 VITH，跨导型扩大器输出连接到电流比较器的同相端，电流比较器的反相端输入信号为电流检测电阻的电压信号VSENSE。由此可见，关于电流比较器，电压外环的输出信号作为电流内环的给定信号。关于峰值电流形式，作业原理如下：在时钟同步信号到来时，高端的主开关管注册，电感激磁，电流线性上升，电流检测电阻的电压信号也线性上升，因为此刻电压外环的输出电压信号高于电流检测电阻的电压，电流比较器输出为高电压;当电流检测电阻的电压信号持续上升，直到等于电压外环的输出电压信号时，电流比较器的输出翻转，从高电平翻转为低电压，逻辑控制电路作业，关断高端的主开关管的驱动信号，高端的主开关管关断，此刻电感开端去磁，电流线性下降，到一个开关周期开端的时钟同步信号到来，如此重复。由此可见：峰值电流形式检测的是上升阶段的电流信号。在每个开关周期，输入回路高端的主开关管流过的电流波形为上升阶段的梯形状波形。续流回路低端的开关管流过的电流波形为下降阶段的梯形状波形。而输出回路电感的电流波形为包括上升和下降阶段的锯齿状波形。因而：假如电流取样电阻放在 Buck 变换器的输入回路，体系必定作业于峰值电流形式。
留意到：关于 Buck 变换器，输入电压高于输出电压，电流取样电阻放在 Buck变换器的输入回路，那么电流比较器的两个输入管脚的共模电压为高的输入电压。关于输入电压大于 12V 的使用，电流比较器的两个输入管脚的共模电压也必定大于 12V，这样电流比较器的本钱很高，因而，电流取样电阻放在 Buck 变换器的输入回路一般使用于低的输入电压，尤其是低输入电压的单芯片的 Buck变换器。高端的功率 MOSFET 集成在单芯片中，因为电流取样电阻放在 Buck变换器的输入回路，所以电阻取样，电流比较器均能够集成在单芯片中，规划非常紧凑。
留意的是：高端的主开关管和低端的同步续流管之间要设定必定的死区时刻避免上下管的直通。
图1：电流取样电阻在输入端的同步Buck变换器
假如选用高端的功率 MOSFET 的导通电阻作为电流取样电阻，这样能够省去额定的电流取样电阻，然后进步功率。可是因为 MOSFET 的导通电阻值比较涣散，并且随温度的改变也会在较大范围内动摇，因而电流取样的精度差。峰值电流形式简单遭到电流信号前沿尖峰搅扰。在占空比大于 50%时需求斜坡补偿。
2 电流取样电阻在续流端的 Buck 变换器
前面的评论知道：在每个开关周期，续流回路即低端的开关管流过的电流波形为下降阶段的梯形状波形。关于这种电流形式常称为谷点电流形式。和峰值电流形式相同，谷点电流形式反应也有二个环路：一个电压外环，另一个是电流的内环。其作业原理如下：高端的主开关管注册，电感激磁，电流线性上升;高端 MOSFET的导通一段固定的时刻，此刻间由 PWM 设定。当高端 MOSFET 关断后，低端MOSFET 导通，此刻电感开端去磁，电流线性下降。留意到低端 MOSFET 的电流跟着时刻线性下降，电流检测电阻的电压信号也线性下降，因为此刻电压外环的输出电压信号低于电流检测电阻的电压，电流比较器输出为低电平。当电流检测电阻的电压信号持续下降，直到等于电压外环的输出电压信号时，电流比较器的输出翻转，从低高电平翻转为高电压，逻辑控制电路作业，关断低端的续流开
关管的驱动信号，高端的主开关管注册，此刻电感开端激磁，电流线性上升，进入下一个周期，如此重复。
留意的是：高端的主开关管和低端的同步续流管之间要设定必定的死区时刻避免上下管的直通。
谷点电流形式具有宽输入电压、低占空比、易检测电流和快速负载呼应。在占空比小于 50%时需求斜坡补偿。负载呼应快速的原因在于谷点电流形式从当时的脉冲周期呼应，而峰值电流形式从下一个脉冲周期呼应。当输入和输出电压改变时，若高端 MOSFET 的导通的时刻固定不改变，那么体系将作业在变频形式，不利于电感的优化作业。因而在 PWM 内部需求一个前馈电路，使高端 MOSFET 的导通时刻随输入电压成反比的改变，随输出电压成正比的改变，然后维持在输入电压改变和负载改变时，变换器近似的作业于定频方法。
图2：电流取样电阻在续流端的同步Buck变换器
