在開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)與調(diào)試過(guò)程中，電感電流的測(cè)量是評(píng)估系統(tǒng)性能、驗(yàn)證元件選型和診斷潛在問(wèn)題的關(guān)鍵手段。尤其對(duì)于降壓（Buck）、升壓（Boost）等拓?fù)洌ㄟ^(guò)觀測(cè)電感電流波形，工程師可判斷電感是否飽和、輸出電流紋波是否合理，并分析環(huán)路穩(wěn)定性。然而，如何進(jìn)行準(zhǔn)確、低干擾的測(cè)量，是許多工程師面臨的實(shí)際挑戰(zhàn)。本文以典型的降壓型轉(zhuǎn)換器為例，介紹推薦的電感電流測(cè)量方法，并對(duì)比不同測(cè)量方案的優(yōu)劣。

推薦測(cè)量方式：使用電流探頭在“安靜側(cè)”接入

如圖1所示，在降壓拓?fù)渲校姼幸欢诉B接開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)（SW），電壓在VIN與GND之間高速切換；另一端連接輸出端（VOUT），電壓相對(duì)穩(wěn)定。為減少電場(chǎng)耦合（容性噪聲）對(duì)測(cè)量的影響，應(yīng)將電流檢測(cè)點(diǎn)設(shè)置在電感的“安靜側(cè)”，即輸出端一側(cè)。

圖1

標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量步驟如下：

將電感的一個(gè)焊盤從PCB上抬起；

該引腳通過(guò)一小段輔助導(dǎo)線重新連接至PCB；

將此導(dǎo)線穿過(guò)交流/直流電流探頭；

探頭連接示波器，即可實(shí)時(shí)觀測(cè)電感電流波形。

該方法利用了電流探頭的非侵入式特性，避免引入額外電阻或改變電路布局，同時(shí)最大限度地降低高頻開(kāi)關(guān)噪聲的耦合風(fēng)險(xiǎn)。

為什么不推薦使用分流電阻？

盡管分流電阻成本低、易于實(shí)現(xiàn)，但在開(kāi)關(guān)電源中直接串聯(lián)分流電阻測(cè)量電感電流存在明顯缺陷：

高dv/dt噪聲耦合：由于電感鄰近高di/dt和dv/dt節(jié)點(diǎn)，PCB寄生電容會(huì)將開(kāi)關(guān)瞬態(tài)耦合到采樣信號(hào)中，導(dǎo)致示波器顯示嚴(yán)重失真。

難以識(shí)別關(guān)鍵行為：特別是在電流過(guò)零或峰值附近，噪聲可能完全掩蓋真實(shí)的電流變化趨勢(shì)，無(wú)法有效判斷電感是否進(jìn)入飽和區(qū)。

影響原電路工作：引入的電阻會(huì)改變回路阻抗，可能影響控制環(huán)路穩(wěn)定性或效率。

因此，在關(guān)注動(dòng)態(tài)行為（如飽和檢測(cè)、輕載模式切換）時(shí)，分流電阻并非理想選擇。

測(cè)量結(jié)果解讀：識(shí)別電感飽和

如圖2所示，正常電感電流呈線性上升/下降的三角波形。當(dāng)電感因選型不當(dāng)或過(guò)載而接近磁飽和時(shí)，其感量急劇下降，表現(xiàn)為電流斜率突然增大（波形變陡），形成類似“尖峰”的特征。

通過(guò)電流探頭清晰捕捉這一現(xiàn)象（圖中紫色標(biāo)記區(qū)域），有助于及時(shí)優(yōu)化電感選型或調(diào)整最大負(fù)載條件，避免因飽和導(dǎo)致的過(guò)流損壞或效率下降。

圖2