示波器测试电感饱和电流和电感值

发布时间:2021-11-3 16:42    发布者:ENJOLE
关键词: 示波器 , 电感测试
功率电感大量应用于电子电路中,品质良莠不齐,现提供一种简易测试方法,测试电感饱和电流和电感值。对工程师测试、选型和降本需求提供参考。
电感量定义:  UL=L*di/dt --à  L = UL*dt/di ;
UL为电感两端的电压。基于以上原理及磁芯磁饱和规律得到:
1) 电感在正常工作区域内,电流和时间比值是恒定的,也就是斜率是常数。
2) 当电感流过的电流逐渐增大时,电感会逐渐进入饱和状态,电感量会逐渐下降,当电感完全饱和时,电感会变成一个只有线圈直流电阻的电阻DCR。电流会直线上升,达到磁饱和状态。
3) 可以使用示波器来测量电感的饱和电流和电感量,经过与LCR电桥的对比,电感量相差很小。饱和电流的测量结果与电流叠加测试结果一致。
测试原理:
测试原理.png
如上图所示:稳压电源供电,电容容量足够大,确保在放电过程中保持电压不下降。合上power_on开关给电容充电,打开开关。合上TEST开关,给电感及采样电阻放电,采样电阻使用高精密R2:0.05Ω,示波器测量采样电阻上的电压。电感上电流计算I=V/0.05,拐点处为磁饱和电流对应电压。二极管D1滤除电感振荡的反向电流,将看到的波形更加完整清晰。
实验测试验证:
稳压电源:ZhaoxinRXN-605D
示波器:UNI-TUTD2102CEX
测试板:伊卓乐自制
测试电感:品牌:良友 ,LYCD5845-100M
验证板.png 验证图片.png
实验结果分析:
结果1.png 结果1-1.png
饱和转折点电压:V=0.224V
饱和电流:Isat=V/R=0.224v/0.05Ω=4.48A
电感量计算:L = UL*dt/di 。上图使用示波器的光标功能得到L=(5V-0.224V)*10us/4.48A=10.66uH
查找良友电感规格书核对,电感值标称10uH,基本一致。
规格.png

为了进一步验证该装置的准确性,使用样品在LCR电桥仪器上测试:
LCR测试.png
测试结果:电感值L=10.835   DCR=38.32mΩ
结论:
1、本方案测试电感的电感量和LCR电桥的测试值差不多,单独测试几个样品结果基本一致,可以使用该方法计算电感值。
2、饱和电流测试值远大于标称值,说明厂家提供的余量较大,设计时可以参考实际测试值来评估,特别是空间不足的时候,选取小一号电感达到设计要求。
3、DCR直流电阻和常规标称对比也有较大余量,说明厂家铜线材质优良,对温升电流也有一定帮助。
                    
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