Frederik Dostal

開關模式電源通常使用電感器來臨時存儲能量。在評估這些電源時，測量電感電流以獲得電壓轉換電路的完整圖像通常很有用。但是，測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換器（降壓拓撲）示例的此類測量的建議設置。一根小型輔助電纜與電感器串聯插入。它用于連接電流探頭并用示波器顯示電感電流。建議在電壓穩定的電感側進行測量。大多數開關穩壓器拓撲使用電感的方式是，一側的電壓在兩個極值之間切換，但另一側保持相對穩定。使用圖1所示的降壓轉換器時，開關節點（即電感L的左側）處的電壓以開關邊沿的速度在輸入電壓和接地電壓之間切換。電感的右側是輸出電壓，通常相對穩定。為了減少電容耦合（電場耦合）引起的干擾，電流測量環路應放置在電感的安靜側，如圖1所示。

圖1.示意圖，說明開關模式電源中電感電流的測量。

圖2顯示了該測量的實際設置。電感器被抬起并斜焊接回板上的兩個端子之一。備用端子通過輔助線連接到電路板。這種轉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返修臺提供溫度可調的熱空氣。

圖2.電感電流測量的實用設置。

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，因此不斷出現電感電流是否也可以通過分流電阻器測量的問題。這在原則上是可能的。然而，這種測量的缺點是，開關模式電源中產生的開關噪聲很容易通過分流電阻耦合到電壓測量中。因此，特別是在感興趣的點，當電感電流改變方向時，測量結果將無法真實地表示電感電流的行為。

圖3.電感電流測量以藍色顯示，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的開關模式電源的電感電流（藍色）的測量結果。除了以藍色顯示的測量值外，還添加了紫色標記，指示當電感開始向峰值電流過度飽和時，流過電感器的電流會是什么樣子。當選擇的電感器對于給定應用沒有足夠的額定電流時，就會發生這種情況。測量開關模式電源中的電感電流的主要原因之一是，人們可以識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發生飽和。

使用分流電阻而不是電流鉗進行測量時，將顯示強耦合噪聲，尤其是在峰值電流下，因此難以檢測電感飽和。

線圈電流的檢測在電源評估中非常有用，并且可以通過合適的設備輕松完成。

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