浅谈电源电压测试所用到的电流探头

PRBTEK分享电源电压测试所用到的电流探头

在示波器的应用中，常用的是电压测试。对于电流测试，示波器通常需要购买电流探头。

电流探头，可以用来测量流过导线的电流，是根据法拉第原理设计的测量导线中干扰电流信号的磁环。实质上，它是一个匝数为1的变压器。电流探头分为交流/直流电流探头和交流电流探头。电流探头前者可以测量直流和交流电流，而后者只能测量交流电流。

有人可能会说万用表无法测量？当然，万用表可以测量电流。然而，有几个问题：

1、由于万用表响应速度慢，难以实时检测出变化的电流。

2、万用表在很长时间内不能记录测试结果，但更好的仪表可以记录较大值和较小值。重要的是万用表看不到电流变化的过程。很多时候，我们想看到的是变化的过程，而不仅仅是结果。

用每两个检波器测量电阻两端的电压V1和V2，然后用示波器的计算函数实时计算V=V1和V2=V/R，只要环境发生剧烈变化，例如R可以看作常数，那么我就随V线性变化，所以V的变化反映了电流的变化。

示波器测试PCBMOS管的功率、电压和电流的损耗和来源。波形的电压源是VS，紫色波形。利用示波器波形计算漏极电压VD、黄色厚度。绿色波形是由有源电流探针测量的漏源电流ISD。比较ISD和VSD的波形，我们可以看到它们的变化过程是非常相似的。用3.6AVsd计算，用有源电流探头测得的峰值ISD约为0.43V，用万用表测得的线路电阻约为0.15。因此，电位差法测得的峰值电流约为0.43V≤0.15≤2.87，与有源电流探针不同。当然，这与MOS管、万用表、示波器等不同状态下的无源传感器的电阻不同。但我们关心的是，用这种方法测试当前的变化过程是完全可行的。

通过观察当前的变化，经验丰富的工程师可能会问一个问题：在用普通探头进行测试时，如何解决共模拒绝比(CMRR)？这是一个实际问题，但正如我们前面提到的，这一办法的主要目的是向我们展示目前的变革进程。在各种因素的影响下，用该方法测的电流一定不如专用有源电流探头准确。此外，还需要一个主动差分探针来解决CMRR问题。然而，VS-VD具有消除某些信号干扰的优点。此外，还可以看出，单点电压VS或VD的变化与ISD的变化不同，因此不要落入用单点电压变化来估计电流变化的陷阱。

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