为了克服以电阻作为电流传感器所产生的功耗，本文采用霍尔电流传感器作为开关电源的电流传感器。霍尔电流传感器由磁芯、磁芯绕组、霍尔电极以及电压放大器等组成，当被检测电流流过磁芯绕组时，将在磁芯中产生磁场，磁场的磁感应强度将通过霍尔电极转换为电压，经过内部电压放大
器的放大和处理，以与被检测电流成一定比例关系的电压形式输出。霍尔电流传感器的构成有开环和闭环两种形式，开环霍尔电流传感器将霍尔电极的转换电压放大后的直接输出，其电流容量大，但测量精度稍低[5]；闭环霍尔电流传感器采用磁平衡方式测量电流，测量精度高，线性度好，非常适合在开关电源中使用。闭环霍尔电流传感器的结构如图4 所示，被测电流通过绕组后在磁芯中产生磁场，磁场使霍尔电极上产生电压，此电压经放大器放大后输出，同时经补偿绕组使磁芯中磁场得到平衡补偿，保证输出电压UOUT 与被测电流成严格的线性关系。
常用的TBC-DS 系列闭环霍尔电流传感器的引线框图和传输特性如图5 所示[6]。图5（a）所示的霍尔电流传感器引线中，I+1~3和I-1~3是被测电流的串入绕组引脚， 其中，I+1和I-1是一个被测电流绕组的引脚，I+2和I-2、I+3和I-3也分别各是一个被测电流绕组的引脚。当3 个被测电流绕组并联时，霍尔电流传感器的额定测量电流为IPN1； 若将两个绕组并联再与一个绕组串联时，霍尔电流传感器的额定测量电流为IPN2；若将3 个绕组相互串联时，霍尔电流传感器的额定测量电流为IPN3。3 个额定测量电流间的关系为：IPN1=2 IPN2=3 IPN3。可见，通过3 组被测电流绕组的不同接法，可以改变霍尔电流传感器的额定测量电流值，扩展测量区间。VCC为电源引脚，电源电压通常为5 V；GND 是电源和传感器输出电压的地；OUT 是传感器电压输出引脚。由5（b）所示的霍尔电流传感器传输特性可见，当被测电流为0 时，其输出电压UOUT =2.5 V；当被测电流不为0 且方向为从I+至I-时，输出电压UOUT>2.5 V，当被测电流不为0 且方向为从I-至I+时，输出电压UOUT<2.5 V。IPN和-IPN是霍尔传感器的正负额定电流， 当被检测电流达到额定电流时，根据电流方向的不同，输出电压UOUT 的值分别为3.125 V 或1.875 V， 即相对于2.5 V 的中心值有±0.625 V的偏移。当被检测电流值绝对值大于IPN 时，霍尔传感器仍可输出与被检测电流成线性关系的电压值，直至被检测电流达到霍尔传感器的最大检测电流IPmax。通常，IPmax>3 IPN。
霍尔电流传感器被测电流绕组的阻抗通常小于1 mΩ，串入被检测电流回路后产生的功耗极小，可以忽略不计。以霍尔传感器作为开关电源电流传感器时，只需将霍尔电流传感器的两个被检测电流接入端I+和I-串入电流回路中，取代原来的电流检测电阻即可。但霍尔电流传感器需要一个5 V的电压供电，此电压需要由开关电源提供。一般的开关电源控制器芯片均会提供一个5 V 左右的参考电压Vref输出，如果电流容量允许，也可将此参考电压作为霍尔电流传感器的供电电压。
需要重点考虑的是霍尔电流传感器的输出电压UOUT的转换，涉及输出电压基值和输出电压与被检测电流的比例关系两个方面。其一，电流检测电阻以0 V 作为基值，即被测电流为0 时，其两端电压为0 V；而霍尔电流传感器的UOUT 是以2.5 V 为基值，即被测电流为0 时，UOUT =2.5 V。其二，电流检测电阻两端电压与被检测电流的比例关系是由电阻阻值决定的，电阻两端电压 US=I·i RS；而霍尔传感器的输出电压与被测电流的比例关系通常取决于霍尔电流传感器的额定电流IPN，当被检测电流等于霍尔电流传感器的额定电流时，UOUT的偏移量为±0.625 V。设，则霍尔电流传感器被检测电流I1与输出电压的传输关系为：
实现霍尔电流传感器的输出电压UOUT的转换，替换电流检测电阻可采用如下方式：
1）选择适当额定电流的霍尔电流传感器，根据开关电源电路中的电流最大值I1max，依式（1）即可计算出反馈至开关电源控制器的电压最大值U′OUTmax ， 则霍尔传感器产生的反馈电压的变化区间即为0~U′OUTmax 。如果开关电源控制器要求的反馈电压最大值USmax大于U′
OUTmax 且与U′OUTmax 相近， 则可直接采用2.5 V 的稳压二极管将霍尔电流传感器的输出电压基值嵌位至0 V， 其电路如图6 所示。也可使用精密可调基准源TL431 代替稳压二极管，将TL431 的K 端和R 端并联，亦可实现2.5 V 的压降，其电路如图7 所示。霍尔电流传感器的输出电压UOUT经嵌位后，加至开关电源控制器[7]的反馈电压就为U′OUT 。但应注意，霍尔电流传感器被测电流绕组的电流方向应为I+至I-，不可接反，否则输出电压将为0。
2.如果开关电源控制器要求的反馈电压最大值USmax小于U′OUTmax 或远大于U′OUTmax ，则可依图8 所示电路，将UOUT经运放构成的比例放大器处理后，再用2.5 V 稳压二极管嵌位，反馈至开关电源控制器。由于比例放大器通常采用反相放大方式，故霍尔电流传感器被测电流绕组的电流方向应为I-至I+。
