一些電源設(shè)計(jì)可能在設(shè)計(jì)中內(nèi)置了電流檢測(cè)(“分流”)電阻器用于反饋。一種電流測(cè)量技術(shù)是測(cè)量這種電阻兩端的差分壓降。這些通常是低值電阻器,通常小于 1 歐姆。
如果在電源中設(shè)計(jì)一個(gè)電流檢測(cè)電阻,這是最方便的方法。只要共模信號(hào)在探頭指定的工作范圍內(nèi)并且壓降足夠大,使用有源差分探頭測(cè)量檢測(cè)電阻兩端的壓降將提供良好的結(jié)果。但是,在低電平信號(hào)上使用差分探頭需要注意測(cè)量系統(tǒng)中的噪聲降低。使用最低的可用探頭衰減并限制探頭或示波器的帶寬以降低測(cè)量系統(tǒng)噪聲。另外,請(qǐng)記住,探頭的電容和電阻將與檢測(cè)電阻器并聯(lián),盡管它們旨在最大限度地減少對(duì)被測(cè)設(shè)備的影響,但您應(yīng)該意識(shí)到它們的存在。

圖 1 通過(guò)分流電阻器上的壓降測(cè)量電流。
引入與負(fù)載串聯(lián)的檢測(cè)電阻器需要仔細(xì)的設(shè)計(jì)考慮。隨著電阻值的增加,每安培的電壓降根據(jù)歐姆定律增加,從而提高電流測(cè)量的質(zhì)量。然而,電阻器中的功耗隨電流的平方而增加,因此必須考慮額外的壓降。此外,電阻器還會(huì)給電路增加感抗。而且,不要忘記差分探頭輸入電容與檢測(cè)電阻并聯(lián),形成 RC 濾波器。
如果您確實(shí)在電路中添加了一個(gè)檢測(cè)電阻器,請(qǐng)嘗試將其添加到盡可能靠近地的位置,以最大限度地減少測(cè)量系統(tǒng)必須抑制的電阻器兩端的共模信號(hào)。而且,與高性能電流探頭不同,差分電壓測(cè)量的共模抑制性能往往會(huì)隨頻率下降,從而降低使用檢測(cè)電阻器進(jìn)行高頻電流測(cè)量的準(zhǔn)確性。
如果您使用電壓探頭測(cè)量通過(guò)已知電阻的電流,則測(cè)量本質(zhì)上變成了電壓測(cè)量,并且適用進(jìn)行精確電壓測(cè)量的指南。本應(yīng)用筆記的其余部分將介紹鉗式電流探頭的使用。

圖 2 交變磁通場(chǎng)在耦合線圈上感應(yīng)電壓。