共模電感飽和電流測量方法

因差模電感的存在，差模電流流過時就會使磁芯內的磁通密度達到特定值，磁通密度不再隨磁場強度的增大而大幅度增大，此時共模電感達到飽和，基本與無磁芯的電感一樣。

由電感與磁導率μ的關系式可知：L=NHS/I

1、系列共模電感單一同側短路直流疊加測試法

短路共模電感的同側1&2 腳或 3&4 腳，在另外兩個引腳中注入持續增加的電流，直到感量瞬間下降為止，瞬間下降的點即為電感的飽和電流值（注意需在高溫 125 度下測試，高溫下的飽和電流會較低）。針對1-4 繞組的LC，磁感應強度 B1-4有

針對 2-3 繞組，磁感應強度 B2-3 有：

B1-4 與 B2-3 數值相等但方向相反，從而磁通相互抵消，LC 的 1-4 繞組電壓差為0、LC 的 2-3 繞組電壓差為0，LC 類似導線，最終參與升壓線路儲能和釋能的為 LD1 與 LD2 的漏磁感量的串聯，如圖 B。此種連接方式差模電感的感量 L1=LD1+LD2，測出來的飽和電流等于實際的飽和電流 Isat。

U型系列17mH 的共模電感實測的數據如下：

2、共模電感兩對側全短路直流疊加測試法

分別短路共模電感的對側1&3 腳和2&4 腳，在 1、4引腳中注入持續增加的電流，直到感量瞬間下降為止，瞬間下降的點即為電感的飽和電流值（注意需在高溫 125 度下測試，高溫下的飽和電流會較低）。針對1-4 繞組的 LC，磁感應強度 B1-4 有：    

針對2-3 繞組，磁感應強度 B2-3有：

B1-4 與 B2-3 數值相等但方向相反，從而磁通相互抵消，LC 的1-4 繞組壓差為0、LC 的 2-3 繞組壓差為0，LC 類似導線，最終差模電感總感量為LD1 與 LD2 的漏磁感量的并聯，如圖 D。因此，此種連接方式差模電感的感量 L1=LD1*LD2/(LD1+LD2)，測出來的飽和電流等于實際飽和電流 Isat 的2倍。但由于兩個繞組的DCR 會不一樣，其電流不一定會均分，因此測試結果會有一定的誤差。

U型系列17mH 的共模電感實測的數據如下：

3、共模電感單一同繞組短路直流疊加測試法    

短路共模電感的其中一繞組2&3腳或1&4腳，在另外兩個引腳中注入持續增加的電流，直到感量瞬間下降為止，瞬間下降的點即為電感的飽和電流值（注意需在高溫125度下測試，高溫下的飽和電流會較低），直流疊加電流I從1腳流入，再從4腳流出：

①當電流很小甚至為0的時候，2-3繞組短路相當2-3繞組的差模電感LD2 當作是2-3繞組的負載，將此負載反射到另外一邊的1-4繞組上，因兩繞組匝比相等，因此反射到1-4繞組的差模電感等于LD2，這樣實測到的差模感量 L1=LD1+LD2

②當到達一定的電流后，針對LC共模電感來說，2-3繞組被直接短路則LC繞組的電壓差也就被直接箝位到0V，差模感量約等于LD1的漏磁感量L1≈LD1，如圖F。注意，因繞組DCR 的存在，短路的其中一繞組并不是完全短路，會導致差模分量還是有微小的分量經過磁芯，從而實際的感量會略大于LD1，而且測試飽和電流也會低于實際的Isat。

U型系列17mH 的共模電感實測的數據如下：    

4、共模電感三種測試方法的對比總結

綜上描述,共模電感差模分量及飽和電流的測試需采用單一同側短路的測試方法，測試來的單一繞組的差模感量為測試值的0.5倍，飽和電流等于實際測試的飽和值，測試數據較為準確。    

5、環形共模電感的飽和電流測量

如下數據所示，環形電感的漏感很小才26uH左右，且飽和電流非常大，達近9A以上。環形電感對低頻的EMI差模信號干擾抑制能力較弱，但它不用怎么考慮飽和的問題，達到這么高的電流后，本身繞線的銅損已經很大，溫度已經承受不了。    

6、共模電感飽和對EMI測試結果的影響

當共模電感出現飽和后，μ值會大幅度減小，磁通量減小，最終導致電感量大幅降低，而失去抑制共模電流的能力。不同材質磁芯、不同形狀磁芯、不同繞線方式共模電感飽和后表現出的失效效果不同，下圖為用于開關電源輸入級L、N線共模電感飽和后電源端傳導測試數據與使用環形共模電感非飽和狀態下的電源端傳導測試數據對比圖。