开关电源中的电感电流测量
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开关电源通常使用电感来临时储能。在评估这些电源时,测量电感电流通常有助于了解完整的电压转换电路。但测量电感电流的最佳方法是什么?
图1以典型的降压型转换器(降压拓扑)为例,显示了针对这类测量的建议设置。接入一根辅助小电缆与电感串联。将它用来连接一个电流探头,并通过示波器显示电感电流。建议在电感具有稳定电压的那一侧进行测量。大多数开关稳压器拓扑使用电感的方式是,一侧电压在两个极限值之间切换,而另一侧电压则保持相对稳定。对于图1所示的降压型转换器,开关节点(即电感L的左侧)上的电压以开关边沿的速率在输入电压和地电压之间切换。电感的右侧是输出电压,通常相对稳定。为了减少由于电容耦合(电场耦合)引起的干扰,电流测量环路应放置在电感安静的一侧,如图1所示。
图1.开关电源中的电感电流测量示意图。
图2显示了用于该测量的实际设置。将电感提起,并将两个端子中的一个斜焊到电路板上。另一个端子通过辅助电线连接到电路板上。这种转换很容易就可以完成。热气流脱焊是拆卸电感的一种行之有效的方法。许多SMD返修站都提供温度可调的热气流处理。
图2.电感电流测量的实际设置。
电流探头由示波器制造商提供。遗憾的是,它们通常非常昂贵,因此有一个问题不断地被提出,即是否也可以通过分流电阻来测量电感电流。原则上这是可行的。但是,这种测量方法的缺点是,在开关电源中产生的开关噪声很容易通过分流电阻耦合到电压测量中。因此,特别是在关注的点上,当电感电流改变方向时,测量结果并不能真正代表电感电流的行为。