Frederik Dostal

開關(guān)模式電源通常使用電感器來臨時(shí)存儲(chǔ)能量。在評(píng)估這些電源時(shí)，測(cè)量電感電流以獲得電壓轉(zhuǎn)換電路的完整圖像通常很有用。但是，測(cè)量電感電流的最佳方法是什么？

圖1顯示了使用典型降壓轉(zhuǎn)換器（降壓拓?fù)洌┦纠拇祟悳y(cè)量的建議設(shè)置。一根小型輔助電纜與電感器串聯(lián)插入。它用于連接電流探頭并用示波器顯示電感電流。建議在電壓穩(wěn)定的電感側(cè)進(jìn)行測(cè)量。大多數(shù)開關(guān)穩(wěn)壓器拓?fù)涫褂秒姼械姆绞绞牵粋?cè)的電壓在兩個(gè)極值之間切換，但另一側(cè)保持相對(duì)穩(wěn)定。使用圖1所示的降壓轉(zhuǎn)換器時(shí)，開關(guān)節(jié)點(diǎn)（即電感L的左側(cè)）處的電壓以開關(guān)邊沿的速度在輸入電壓和接地電壓之間切換。電感的右側(cè)是輸出電壓，通常相對(duì)穩(wěn)定。為了減少電容耦合（電場(chǎng)耦合）引起的干擾，電流測(cè)量環(huán)路應(yīng)放置在電感的安靜側(cè)，如圖1所示。

圖1.示意圖，說明開關(guān)模式電源中電感電流的測(cè)量。

圖2顯示了該測(cè)量的實(shí)際設(shè)置。電感器被抬起并斜焊接回板上的兩個(gè)端子之一。備用端子通過輔助線連接到電路板。這種轉(zhuǎn)換可以很容易地完成。用熱空氣拆焊是分離電感器的行之有效的方法。許多SMD返修臺(tái)提供溫度可調(diào)的熱空氣。

圖2.電感電流測(cè)量的實(shí)用設(shè)置。

電流探頭由示波器制造商提供。不幸的是，它們通常非常昂貴，因此不斷出現(xiàn)電感電流是否也可以通過分流電阻器測(cè)量的問題。這在原則上是可能的。然而，這種測(cè)量的缺點(diǎn)是，開關(guān)模式電源中產(chǎn)生的開關(guān)噪聲很容易通過分流電阻耦合到電壓測(cè)量中。因此，特別是在感興趣的點(diǎn)，當(dāng)電感電流改變方向時(shí)，測(cè)量結(jié)果將無法真實(shí)地表示電感電流的行為。

圖3.電感電流測(cè)量以藍(lán)色顯示，飽和電感的行為以紫色顯示。

圖3顯示了使用與所用示波器兼容的電流探頭檢測(cè)的開關(guān)模式電源的電感電流（藍(lán)色）的測(cè)量結(jié)果。除了以藍(lán)色顯示的測(cè)量值外，還添加了紫色標(biāo)記，指示當(dāng)電感開始向峰值電流過度飽和時(shí)，流過電感器的電流會(huì)是什么樣子。當(dāng)選擇的電感器對(duì)于給定應(yīng)用沒有足夠的額定電流時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況。測(cè)量開關(guān)模式電源中的電感電流的主要原因之一是，人們可以識(shí)別電感的選擇是否正確，或者電感是否在工作或故障條件下會(huì)發(fā)生飽和。

使用分流電阻而不是電流鉗進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將顯示強(qiáng)耦合噪聲，尤其是在峰值電流下，因此難以檢測(cè)電感飽和。

線圈電流的檢測(cè)在電源評(píng)估中非常有用，并且可以通過合適的設(shè)備輕松完成。

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