开关式稳压器的评估：电感电流之测量

「开关式稳压器的评估」第4项为「电感电流之测量」，说明电感电流之测量方法和评估重点。

好了,現在進入主題。首先,須確認電感從事什麼樣的工作。簡單來說,電阻不論交流或直流,總之無關頻率,都會限制電流在一定程度,而電感若電壓相同的話頻率會變高致使電流難以流動,直流方面可以想成沒有電阻成分。與電容做比較的話,由於電容不通過直流而通過AC,故亦可以說反向運作。電感如電阻般運作之原理為電磁誘導。此外,藉由自我誘導來產生電動勢(电动势)。此效果之大小以感應係數(电感)表示。

降壓型之DC / DC轉換器中,上圖所示之電感基本上扮演著平滑化的角色。上圖電感被輸入輸出電晶體之开关矩形波電壓時,流動之電流會因電感而可以傾斜至電流輸出入成為三角波。如此一來,矩形波形成平滑之三角波,這是基本。

・電感電流和輸出漣波電壓

為了測量電感電流並判斷是否適當,特以數學式來表示電感電流和輸出漣波電壓。(下左圖中,因圖出處之關係而使用“線圈”一詞標示。當然,同時也是電感的意思)。

這些數學式是設計DC / DC轉換器時必定會出現的公式。若能想像與各項之關係,想必評估就容易多了。

以⊿IL表示之电感电流三角波颠峰（峰值）当感应系数大号变大时会变小。此外还知道，即便开关频率变高时也会变小，以⊿VREP表示之涟波电压由⊿IL及电容ESR支配。并以此为基础评估已测量之电感电流。

・電感電流之測量方法

电感电流使用电流探针（探针）以示波器观察波形。电流探针由于必须夹住电流路径（当前路径），故必须像照片般露出夹钳（剪辑）用线。

电感（线圈）之饱和电流应该选择大于IOUTMAX加⊿IL/ 2之値。请与实测値进行比较。

倘若飽和電流之容許値不充分,則電感將會飽和,電流會急劇流動,故三角波之斜度會如二次曲線般歪斜。最糟情況有時超出預測之電流會流入開關式電晶體導致損壞,因此這是重要的檢查點。

电感之运作有时难以理解，相信势必有必会感到棘手。尽管如此，对DC / DC转换器而言却是不可或缺的零件，因此最好以实测反覆进行评估等来加深理解。