一种利用电阻分压器对快速开关器件电流进行动态测量的简单且精确的软件技术

《IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics》：A Simple and Accurate Software Technique for the Dynamic Measurement of the Current in Fast Switching Devices using a Resistive Shunt

　　

摘要：

串联电阻分路器，也称为电流检测电阻器，是测量流经电子设备的电流最简单且最常用的方法之一。然而，分路电阻的非理想特性会带来一些测量问题，尤其是在宽带隙器件等需要高速切换的电子设备中。此时，与电流检测电阻器相关的寄生电感会导致过电压，从而在电流变化剧烈的初始阶段影响电流的精确估算。为了解决这个问题，文献中提出了两种解决方案。第一种是基于硬件的方案，旨在降低分路器的寄生电感，或者通过添加外部电路来抵消其对电流检测电阻器两端电压信号的影响。对于这类硬件解决方案，人们采用各种技术来消除分路器产生的磁场，因此会使用具有并联绕组的轴向电阻器、印刷电阻片或同轴分路器，但这会增加电路设计的复杂度及成本，使其不适合用于印刷电路板集成及大规模生产。第二种解决方案则是将存在寄生电感情况下在电流检测电阻器上测得的信号输入到软件程序中，从而实现精准的宽频带电流测量。目前文献中介绍的电流提取软件技术需要复杂的计算和数学处理，仅适用于实验特性分析的离线处理，比如双脉冲测量。本文提出的方法属于软件解决方案范畴，它采用一种简单的技术，通过对方程组进行隐式求解，从电流检测电阻器两端的电压降动态测量值中提取电流。只需考虑漏电感……

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