問題：

如何測量電感電流？

答案：

開關(guan) 電源通常使用電感來臨(lin) 時儲(chu) 能。在評估這些電源時，測量電感電流通常有助於(yu) 了解完整的電壓轉換電路。但測量電感電流的最佳方法是什麽(me) ？

圖1以典型的降壓型轉換器（降壓拓撲）為(wei) 例，顯示了針對這類測量的建議設置。接入一根輔助小電纜與(yu) 電感串聯。將它用來連接一個(ge) 電流探頭，並通過示波器顯示電感電流。建議在電感具有穩定電壓的那一側(ce) 進行測量。大多數開關(guan) 穩壓器拓撲使用電感的方式是，一側(ce) 電壓在兩(liang) 個(ge) 極限值之間切換，而另一側(ce) 電壓則保持相對穩定。對於(yu) 圖1所示的降壓型轉換器，開關(guan) 節點（即電感L的左側(ce) ）上的電壓以開關(guan) 邊沿的速率在輸入電壓和地電壓之間切換。電感的右側(ce) 是輸出電壓，通常相對穩定。為(wei) 了減少由於(yu) 電容耦合（電場耦合）引起的幹擾，電流測量環路應放置在電感安靜的一側(ce) ，如圖1所示。

圖1.開關(guan) 電源中的電感電流測量示意圖。

圖2顯示了用於(yu) 該測量的實際設置。將電感提起，並將兩(liang) 個(ge) 端子中的一個(ge) 斜焊到電路板上。另一個(ge) 端子通過輔助電線連接到電路板上。這種轉換很容易就可以完成。熱氣流脫焊是拆卸電感的一種行之有效的方法。許多SMD返修站都提供溫度可調的熱氣流處理。

圖2.電感電流測量的實際設置。

電流探頭由示波器製造商提供。遺憾的是，它們(men) 通常非常昂貴，因此有一個(ge) 問題不斷地被提出，即是否也可以通過分流電阻來測量電感電流。原則上這是可行的。但是，這種測量方法的缺點是，在開關(guan) 電源中產(chan) 生的開關(guan) 噪聲很容易通過分流電阻耦合到電壓測量中。因此，特別是在關(guan) 注的點上，當電感電流改變方向時，測量結果並不能真正代表電感電流的行為(wei) 。

圖3.電感電流的測量結果顯示為(wei) 藍色，飽和電感的行為(wei) 顯示為(wei) 附加的紫色。

圖3顯示了通過與(yu) 所用示波器兼容的電流探頭檢測到的開關(guan) 電源的電感電流（藍色）的測量結果。除了顯示為(wei) 藍色的測量結果之外，還添加了紫色標記，它指示當電感開始接近峰值電流進入過度飽和時，流過電感的電流狀況。當選擇的電感對於(yu) 給定的應用不能提供足夠的額定電流時，就會(hui) 發生這種情況。在開關(guan) 電源中進行電感電流測量的主要原因之一是，它可以幫助識別是否正確選擇了電感，或者在工作中或故障情況下是否會(hui) 出現電感飽和。

用分流電阻代替電流箝位進行測量將會(hui) 出現強耦合噪聲，尤其是在峰值電流處，這使得電感飽和的檢測非常困難。

線圈電流的檢測在電源評估中非常有用，並且可以通過合適的設備輕鬆實現。

作者簡介

Frederik Dostal曾就讀於(yu) 德國埃爾蘭(lan) 根大學微電子學專(zhuan) 業(ye) 。他於(yu) 2001年開始工作，涉足電源管理業(ye) 務，曾擔任各種應用工程師職位，並在亞(ya) 利桑那州鳳凰城工作了4年，負責開關(guan) 模式電源。他於(yu) 2009年加入ADI公司，並在慕尼黑ADI公司擔任電源管理現場應用工程師。