基于自適應振蕩器的電感批量測試儀*

*本論文中論述的相關(guān)的技術(shù)內容已經(jīng)獲得了國家專(zhuān)利，專(zhuān)利號：ZL2021 2 1822955.7

電感器是一種將電能轉化為磁能的儲能元件，其主要功能是在電路中實(shí)現振蕩、調諧、耦合、儲能、濾波、延遲、偏轉等作用^[1]。目前，檢測電感的方法主要為交流電橋法。該方法具有測量精度高、功耗較小的優(yōu)點(diǎn)，但存在如下問(wèn)題：①只能測量出電感值和損耗值等基本參數，且測量時(shí)間較長(cháng)（約為0.5~1 s），因此不便于快速批量檢測；②由于檢測電流較小，因此無(wú)法檢測出電感的虛焊狀態(tài)、匝間短路、飽和電流值IS、電感的耐壓等其他特性^[2]。

利用電感組裝產(chǎn)品的電路板時(shí)電感的基本參數和其他特性同時(shí)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此必須進(jìn)行全面地“體檢”，從而保證產(chǎn)品的一致性和100% 的合格率。因此本文從2個(gè)方面提出全新的電感測試方法。

在測量基本參數方面：設計了自適應振蕩器，把電感值轉換成脈沖周期后通過(guò)計算得到電感值，這種方法無(wú)需高精度的正弦波源，具有電路簡(jiǎn)單、工作穩定、抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)。

在測試電感其他特性方面：為了測試電感工作在額定狀態(tài)下的特性，先測量出飽和電流I_S后，使電感工作在小于I_S但接近I_S的安全狀態(tài)，并把電感電壓設定在接近該電感實(shí)際工作電壓，然后測試電感的其他特性，從而更真實(shí)地測試出電感的品質(zhì)。這種方法填補了現在無(wú)綜合測試電感特性裝置的空白。

1 系統的整體框圖

圖1為本文設計的電感批量測試儀的整體框圖?？刂撇糠质褂肧TC15W402AS 單片機，測試的順序為：首先，單片機通過(guò)控制雙向程控電壓源和電感電壓檢測器測試電感的等效電阻R_X；然后，單片機通過(guò)控制雙向程控電壓源和電感型自適應振蕩器測試電感值L_X最后，單片機通過(guò)控制雙向程控電壓源和飽和電流檢測器測試飽和電流I_S、匝間短路、耐壓特性、虛焊狀態(tài)等其他特性。

2 測試儀的設計

2.1 自適應電感型振蕩器的設計

本文設計的自適應電感型振蕩器如圖2 所示。

表1 為對不同電感的L_X 的檢測結果。由表1 檢測L_X 的結果可知誤差小于5%，表明具有較高測量精度。

表1 檢測L_X的結果

表2 檢測R_X的結果

表3為檢測300 μH 電感的飽和電流的結果。

表3 檢測飽和電流的結果

4 結束語(yǔ)

本文提出的基于自適應振蕩器的電感批量測試儀經(jīng)過(guò)各種測試后可到如下結論：可自動(dòng)測試出L_X、R_X 基本參數和I_S、匝間短路、耐壓特性和虛焊狀態(tài)等特性，測試時(shí)間小于0.2 s，且具有使用方便、電路穩定可靠、測試速度很快的特點(diǎn)。

因此在企業(yè)生產(chǎn)中，用于批量測試電感的場(chǎng)合，可篩選基本參數和特性不符合要求的不良品，從而提高產(chǎn)品的合格率。

由于篇幅所限，對單片機控制部分和檢測匝間短路、耐壓特性、虛焊狀態(tài)等沒(méi)有詳細論述，在實(shí)際應用中用單片機設定U_n 的上限值和下限制值后測試，如果某一個(gè)電感測試時(shí)U_n 值超出這個(gè)范圍則發(fā)出報警。

參考文獻：

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（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2023年3月期）