如何测量电流电感?开关电源通常使用电感器来临时存储能量。
在评估这些电源时,测量电感器电流通常有助于了解完整的电压转换电路。
但是,测量电感电流的最佳方法是什么?图1以一个典型的降压转换器(降压拓扑)为例,显示了针对此类测量的推荐设置。
将辅助小电缆与电感器串联。
使用它连接电流探针并通过示波器显示电感器电流。
建议在电感器具有稳定电压的一侧进行测量。
大多数开关稳压器拓扑使用电感器的方式是,一侧的电压在两个极限值之间切换,而另一侧的电压保持相对稳定。
对于图1所示的降压转换器,开关节点(即电感器L的左侧)上的电压以开关沿的速率在输入电压和接地电压之间切换。
电感器的右侧是输出电压,通常相对稳定。
为了减少由电容耦合(电场耦合)引起的干扰,电流测量环路应放置在电感器的安静侧,如图1所示。
图1开关电源中电感器电流测量的示意图供应。
图2显示了用于此测量的实际设置。
提起电感器,并将两个端子之一倾斜焊接到电路板上。
另一端子通过辅助线连接至电路板。
此转换可以轻松完成。
热空气拆焊是拆卸电感器的有效方法。
许多SMD返修站提供可调节温度的热空气处理。
图2电感器电流测量的实际设置电流探头由示波器制造商提供。
不幸的是,它们通常非常昂贵,因此不断提出一个问题,即是否也可以测量通过并联电阻器的电感器电流。
原则上,这是可行的。
但是,这种测量方法的缺点在于,在开关电源中产生的开关噪声很容易通过分流电阻器耦合到电压测量中。
因此,特别是在关注点,当电感器电流改变方向时,测量结果并不能真正代表电感器电流的行为。
图3以蓝色显示了电感器电流的测量结果,而饱和电感的行为显示为额外的紫色。
图3显示了由与所使用的示波器兼容的电流探头检测到的开关电源的电感器电流(蓝色)的测量结果。
除了蓝色显示的测量结果外,还添加了紫色标记,该紫色标记指示当电感器开始接近峰值电流并进入过饱和状态时流过电感器的电流条件。
当所选电感器无法为给定应用提供足够的额定电流时,就会发生这种情况。
在开关电源中测量电感器电流的主要原因之一是,它可以帮助确定是否正确选择了电感器,或者在工作期间或故障条件下是否会出现电感器饱和。
使用分流电阻器代替电流钳来进行测量会引起强烈的耦合噪声,尤其是在峰值电流时,这将使检测电感饱和非常困难。
线圈电流的检测在电源评估中非常有用,并且可以使用合适的设备轻松实现。