La détection d'intensité est essentielle dans les convertisseurs à découpage alimentant les micro-processeurs. Fairchild passe en revue les différents moyens.

Il existe au moins quatre méthodes pour détecter avec efficacité le courant consommé d'un régulateur à découpage abaisseur. Le choix parmi celles-ci tient du compromis : en effet deux sont de haut rendement mais de faible précision, les deux autres sont précises de performances moyennes.

La première méthode consiste à utiliser une résistance détectrice de courant. Traditionnelle, elle se monte en série avec l'inductance à la sortie du régulateur ; cette résistance est de faible valeur (figure 1). La tension développée à ses bornes est proportionnelle au courant qui la parcourt. La précision de mesure dépend du type de résistance. Avec un modèle à alliage présentant un coefficient de température nul, par exemple du manganin ou du constantan, la précision dépend essentiellement de la tolérance initiale sur la valeur : 5 % ou mieux selon le bobinage effectué. La résistance peut également être gravée sur le circuit imprimé, mais le coefficient de température n'est pas nul et la tolérance sur la valeur plus large. Pour une valeur de 5,2 mO, la résistance gravée sur le circuit imprimé présente une erreur sur sa valeur de 20 %.

La deuxième méthode consiste à utiliser la résistance de canal du Mosfet et mesurer la tension à ses bornes pendant que le transistor est conducteur (figure 2). Cette mesure est plus délicate à réaliser que la précédente car la tension à prendre en compte alterne avec la fréquence de découpage. Même si les pistes sur le circuit imprimé ont été gravées avec soin, eu égard à la rapidité des signaux, des suroscillations peuvent apparaître et fausser la mesure. Par ailleurs, la précision de mesure dépend de la valeur initiale de la résistance de drain et du coefficient de température de celle-ci. En particulier entre 25 et 100°C, la résistance de canal peut croître de 35 %. L'incertitude sur le courant parcouru peut ainsi atteindre 49 %.Les seuls avantages de cette méthode sont le coût nul et les pertes inexistantes.

La troisième méthode est basée sur la mesure de tension aux bornes de l'inductance. Elle diffère de celles exposées précédemment par la bande passante. Avec une résistance, la mesure s'effectue cycle par cycle alors que la mesure aux bornes de l'inductance consiste à filtrer la valeur alternative obtenue pour obtenir la composante continue. Un filtre RC peut suffire à cette opération (figure 3).

La dernière méthode est résistive mais avec une résistance placée en entrée (figure 4). La précision de mesure avec cette approche est la même que celle pour laquelle la résistance est placée en série en sortie. Elle peut être gravée dans le circuit imprimé. Les pertes sont plus réduites car le courant traversant cette résistance est plus faible. Pour une tension d'entrée de 5 V et une puissance de sortie de 32 W par exemple, les pertes en rendement sont de 1,6 %. Pour une tension de 12 V, ces pertes sont de l'ordre de 0,7 %.