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发表于 2006-9-11
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如何测量电感、变压器的饱和电流？. \. d1 M2 t) W/ Z; S
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在许多文章里面，经常反反复复的强调：不管是ACDC变换器，还是DCDC变换器，都要校核变压器或电感的饱和电流，其饱和电流必须大于系统设定的OCP电流，并保证足够的余量。
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6 H0 f9 b' A. {$ o4 v电感的厂家数据表通常会给出其产品的饱和电流，而ACDC的变压器，例如反激变换器变压器，基本上都是工程师自己设计的，设计过程中，基于圆整的初级匝数或电感，然后调整电感磁芯的气隙大小，很少校核变压器实际的饱和电流值。& b" {6 k$ M9 p
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那么，工程师在实验室，如何自己测量电感或变压器的饱和电流？以下是详细方法，希望能对大家有所帮助。
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/ ^) m* I \$ M8 [9 L7 q) g! a一、测量步骤
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- J4 g: \+ A* |+ O电感或变压器的饱和电流测量步骤，如下图所示：
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9 G$ i1 Z7 ?5 U* c, t# E图1：电感的饱和电流测量
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3 [, q6 U) f+ `1 y7 R* ^1、用导线L1把直流电源的正端和电感的管脚A连接起来，导线L1的端点和电感的管脚A可以焊起来。( B& |- Y% l. n+ x6 J
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2、直流电源输出电压设定在10V，设定好直流电源的限流电流，可以先设定一个较小的值，如1A。
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. [% y# u4 c/ {) E3、将电流探头连接在示波器的接口上，电流探头的卡口端卡在导线L1上，注意电流探头的方向，和测量的电流方向一致。# Z0 Q1 d8 E7 l" v) z# c6 h& Z
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4、将导线L2的一端和和直流电源的负端连接好。
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+ b- a4 U( K: w8 s; o2 U" F5、示波器调在电流探头连接的通道触发，触发值调在较低的值，如0.2A；同时，示波器调在单次触发。
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, f, Q1 Q; V! `( X1 k6、按直流电源输出键，输出直流电压；用手拿着导线L2的另一端，让导线头去触碰电感的管脚B端，然后迅速拿开导线L2，让导线头和电感的管脚B端脱离接触。
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7、适当缩小时基，观察示波器的波形，如果电感电流的波形后面变平，则增加直流电源的限流点，重复步骤5、步骤6，直到出现如图2的电感电流波形。4 E8 L3 f- U: I; _6 ], K* m* l
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8、测量电感电流波形的拐点位置，即约为电感的饱和电流。图2中，拐点位置约为13A，电感的饱和电流约为13A。6 N8 t: {0 [- L" e
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时基（X轴）和电流刻度（Y轴）开始的时候可以先设定大一些的值，然后，依据测量波形的情况，逐渐的缩小到合适的范围，保证能看到完整的电流波形即可。
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: F3 }% t& t) E, o图2：电感的电流波形，L=10uH，Vin=10V
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变压器初级的饱和电流的测量过程同上，只是测量的时候，所加的电压可以用高一些，如使用20V，或更高的电压。; K- K. q* U2 V% }6 ?8 E! @
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# D$ U: R' Y- e2 S1 a二、测量原理% r7 ]- |0 a* n- V
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/ X3 F% f2 c: ^当电感二端加上电压，电感激磁，电感电流随着时间线性增加：2 e- R: l7 t/ s7 Y+ e9 W# e. |
- d5 ^8 G. _- U- {! ~8 Q0 o# q$ m; Y: i1 T' n6 z- g6 d
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L*dt/dt = V9 ?7 F1 H+ V O+ z+ A
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( x. D. F6 c9 \* U. d) k/ g, c电感饱和时，L突然急剧变小，激磁电压不变，那么，电感电流变化率di/dt会急剧变大：& w8 r8 D/ f5 X) Z
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( R5 R6 |) v5 D! Adt/dt = V/L, a# S' E y% ~/ `* X, B: j
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' ~" O$ J9 `, o. W5 K5 k7 ~电感电流变化率di/dt急剧变大的拐点位置，即为电感的饱和电流。 |
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