一种电感饱和电流自动测量的电路和方法技术

本发明专利技术公开了一种电感饱和电流自动测量的电路和方法，包括电源、充电电容、二极管、第一开关电路、第二开关电路、控制电路、待测电感和测试电阻。本发明专利技术采用大容量电容、微处理器、数码管、电源构成一种具有自动检测被测试电感饱和电流的电路，解决了需要人工调节和观察才能测试出电感饱和电流的问题，并通过数码管显示无需额外的示波器进行检测观察，同时本发明专利技术提出的方法使得对电感饱和电流的测试变得更简单，测试电路容易制作，便于普遍的推广应用，对操作人员无要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电感饱和电流的电路和方法，特别是涉及一种自动测量电感饱和电流的电路和方法。
技术介绍
微电子设备中经常会使用到较小感量的贴片电感或者插件电感，而根据不同的应用场合需要选择不同规格参数的电感。对于有磁芯的电感，当流过的电流增大到一定程度后，磁芯中的磁场强度将不再随着电流的增加而增加，此时称为电感饱和状态，使电感进入饱和状态的电流称为电感的饱和电流。电感的饱和会引起电感量的急剧下降和电流急剧上升，电感量的下降会造成含有该电感的系统工作不稳定，如DC-DC中的升压或者降压电路；因此，为了保护电感及其所在的系统，在选择电感的时候，应选择电感的饱和电流大于其工作电流，并留有一定的裕量，以防止电感进入饱和状态使系统工作不稳定。由此可见，准确的测量电感的饱和电流值具有重要意义。电感的饱和电流是衡量电感是否适用于某个硬件系统的重要指标，因此对电感的饱和电流的测量尤为重要。目前在不采用专业的高精密度电感测试设备情况下，想对电感的饱和电流进行初步的测量主要是采用电压电流法、脉冲电流测试法。电压电流法需要持续的提供较大测试电流对测试设备的电源有较高要求，脉冲电流测试法需要手动调节脉冲宽度和测试电压如专利“201310302287.9”，以上两种方法的缺点都是需要额外进行人工操作调节和外加示波器检测进行观察，来确定电感的饱和电流点，不便于推广应用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术之不足，提供一种电感饱和电流自动测量的电路和方法，实现简便的对电感饱和电流进行测试和数值的读取。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种电感饱和电流自动测量的电路，包括：电源、充电电容、二极管、第一开关电路、第二开关电路、控制电路、待测电感和测 试电阻；所述电源通过第一开关电路后与充电电容相连；所述第二开关电路串联待测电感和测试电阻后并联在充电电容的两端；所述二极管并联在充电电容的两端，其中二极管的正极与充电电容的正极相连，二极管的负极与充电电容的正极相连；所述控制电路的第一控制端控制第一开关电路的闭合状态；控制电路的第二控制端控制第二开关电路的闭合状态；控制电路的第一测试端连接测试电阻，用于检测测试电阻的电压值；控制电路的第二检测端连接充电电容，用于检测充电电容的充电状态；所述控制电路根据检测的数据计算出待测电感的饱和电流值。优选的，所述电路还包括显示电路；所述控制电路根据检测的数据计算出待测电感的饱和电流值并显示电路进行显示。优选的，所述显示电路为数码管。优选的，所述第一开关电路与第二开关电路采用MOS管开关电路形式。一种电感饱和电流自动测量的方法，所述控制电路检测测试电阻两端的电压和充电电容的电压；控制电路通过判断测试电阻两端的电压变化来计算待测电感的电流变化斜率，当电流变化斜率变化较大时判断待测电感达到饱和，据此根据测试电阻的电压计算待测电感的饱和电流值。优选的，控制电路控制充电电容的充放电包括如下步骤：A1、对电路上电进行初始化；A2、控制电路控制第一开关电路导通和第二开关电路断开；A3、充电电容开始充电；控制电路检测充电电容的电压；A4、控制电路判断充电电容的电压值是否大于等于充电预设值；如果是则进入步骤A5，如果否则转入步骤A3；A5、控制电路控制第一开关电路断开和第二开关电路导通；A6、充电电容开始放电；控制电路检测充电电容的电压；A7、控制电路判断充电电容的电压值是否小于等于放电预设值；如果是则进入步骤A2， 如果否则转入步骤A6。优选的，控制电路判断测试电阻两端的电压变化来计算待测电感的电流变化斜率的公式为： ΔI Δt = U L L = Δ U R Δt * R . . . ( 1 ) ]]>其中UR为测试电阻上的电压值，L为待测电感的电感值，R为检测电阻的阻值,ΔI为电流变化值，Δt为时间变化值。优选的，所述检测电阻为低阻值电阻。优选的，所述控制电路测量三个时刻tn、tn+1、tn+2三个时刻的电阻两端的电压来计算这三个时刻待测电感上的电流变化率，其公式为： ( ΔI Δt ) t n + 1 = ( ( U R ) t n + 1 - ( U R ) t n ( t n + 1 - t n ) R ) t n + 1 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感饱和电流自动测量的电路，其特征在于，包括：电源、充电电容、二极管、第一开关电路、第二开关电路、控制电路、待测电感和测试电阻；所述电源通过第一开关电路后与充电电容相连；所述第二开关电路串联待测电感和测试电阻后并联在充电电容的两端；所述二极管并联在充电电容的两端，其中二极管的正极与充电电容的正极相连，二极管的负极与充电电容的正极相连；所述控制电路的第一控制端控制第一开关电路的闭合状态；控制电路的第二控制端控制第二开关电路的闭合状态；控制电路的第一测试端连接测试电阻，用于检测测试电阻的电压值；控制电路的第二检测端连接充电电容，用于检测充电电容的充电状态；所述控制电路根据检测的数据计算出待测电感的饱和电流值。

【技术特征摘要】
1.一种电感饱和电流自动测量的电路，其特征在于，包括：电源、充电电容、二极管、第一开关电路、第二开关电路、控制电路、待测电感和测试电阻；所述电源通过第一开关电路后与充电电容相连；所述第二开关电路串联待测电感和测试电阻后并联在充电电容的两端；所述二极管并联在充电电容的两端，其中二极管的正极与充电电容的正极相连，二极管的负极与充电电容的正极相连；所述控制电路的第一控制端控制第一开关电路的闭合状态；控制电路的第二控制端控制第二开关电路的闭合状态；控制电路的第一测试端连接测试电阻，用于检测测试电阻的电压值；控制电路的第二检测端连接充电电容，用于检测充电电容的充电状态；所述控制电路根据检测的数据计算出待测电感的饱和电流值。2.根据权利要求1所述的一种电感饱和电流自动测量的电路，其特征在于：所述电路还包括显示电路；所述控制电路根据检测的数据计算出待测电感的饱和电流值并显示电路进行显示。3.根据权利要求1所述的一种电感饱和电流自动测量的电路，其特征在于：所述显示电路为数码管。4.根据权利要求1所述的一种电感饱和电流自动测量的电路，其特征在于：所述第一开关电路与第二开关电路采用MOS管开关电路形式。5.一种电感饱和电流自动测量的方法，其特征在于：控制电路检测测试电阻两端的电压和充电电容的电压；控制电路通过判断测试电阻两端的电压变化来计算待测电感的电流变化斜率，当电流变化斜率变化较大时判断待测电感达到饱和，据此根据测试电阻的电压计算待测电感的饱和电流值。6.根据权利要求5所述的一种电感饱和电流自动测量的方法，其特征在于控制电路控制充电电容的充放电包括如下步骤：A1、对电路上电进行初始化；A2、控制电路控制第一开关电路导通和第二开关电路断开；A3、充电电容开始充电；控制电路检测充电电容的电压；A4、控制电路判断充电电容的电压值是否大于等于充电预设值；如果是则进入步骤A5，如果否则转入步骤A3；A5、控制电路控制第一开关电路断开和第二开关电路导通；A6、充电电容开始放电；控制电路检测充电电容的电压；A7、控制电路判断充电电容的电压值是否小于等于放电预设值；如果是则进入步骤A2，如果否则转入步骤A6。7.根据权利要求5所述的一种电感饱和电流自动测量的方法，其特征在于：控制电路判断测试电阻两端的电压变化来计算待测电感的电流变化斜率的公式为： ΔI Δt = U L L = ΔU R Δt * R . . . ( 1 ) ]]>其中UR为测试电阻上的电压值，L为待测电感的电感值，R为检测电阻的阻值,ΔI为电流变化值，Δt为时间变化值。8.根据权利要求7所述的一种电感饱和电流自动测量的方法，其特征在于：所述检测电阻为低阻值电阻。9.根据权利要求5所述的一种电感饱和电流自动测量的方法，其特征在于：所述控制电路测量三个时刻tn、tn+1、tn+2三个时刻的电阻两端的电压来计算这三个时刻待测电感上的电流变化率，其公式为： ( ΔI Δt ) t n + 1 = ( ( U R ) t n + 1 - ( U R ) t ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈远，林志强，陈茹涛，杨锋，蔡运文，
申请(专利权)人：厦门雅迅网络股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35