ИЗМЕРЕНИЕ ТОКА ИНДУКТИВНОСТИ В ИМПУЛЬСНОМ ИСТОЧНИКЕ ПИТАНИЯ

Вопрос:
Как можно измерить ток, протекающий через индуктивность, в импульсном источнике питания?
Ответ:
Индуктивность в импульсном источнике питания используется для временного хранения энергии. Для лучшей оценки работы такого источника питания полезно знать ток в его индуктивности. Каким образом можно его измерить?
На рис. 1 приведена схема для измерения тока в индуктивности типового понижающего преобразователя. Последовательно с индуктивностью в этой схеме включен дополнительный кабель небольшой длины. Он используется для съема тока и отображения его формы на экране осциллографа. Рекомендуется подключать кабель к индуктивности в точке, в которой напряжение достаточно стабильно, так как в большинстве импульсных стабилизаторов на входе индуктивности напряжение скачкообразно изменяется, а на выходе оно относительно стабильно. На рис. 1 используется именно такое включение токовой петли, образованной дополнительным кабелем.

Рис. 1. Схема измерения тока, протекающего через индуктивность, импульсного
преобразователя напряжения

На рис. 2 показана практическая реализация приведенной на рис. 1 схемы измерения. Как следует из рис. 2, один конец катушки индуктивности припаян к плате импульсного источника питания, а другой приподнят над платой и припаян к токовой петле из дополнительного кабеля. Токовый зонд, как правило, имеется в составе современных осциллографов. Но если он отсутствует, можно воспользоваться шунтирующим резистором, хотя в этом случае точность измерения будет ниже из-за помех, вызванных импульсами коммутации источника питания. На рис. 3 показана осциллограмма тока индуктивности с выделенным участком режима насыщения.

Рис. 2. Пример практической реализации схемы измерения тока индуктивности
в импульсном преобразователе

Режим насыщения в индуктивности имеет место, когда некорректно выбрана величина индуктивности для заданного тока преобразования в импульсном стабилизаторе.
Чтобы предотвратить режим насыщения, разработчикам следует измерять ток в индуктивности спроектированного импульсного источника питания и, в случае необходимости, использовать индуктивность с другим номиналом.

Рис. 3. Осциллограмма измеренного тока в индуктивности (показана голубым цветом) и тока насыщения индуктивности (показана фиолетовым цветом)

ВЫВОДЫ
Простой способ измерения тока в индуктивности импульсного источника питания позволяет избежать режима насыщения при проектировании таких устройств.