1. 电流幅值检测

• 目标：精准测量反向电流的最大值，判断是否超出器件耐流极限。
• 技术要点：
  • 使用高频响应传感器（如罗氏线圈、霍尔电流传感器），带宽需覆盖电流上升沿（通常≥10MHz）。
  • 动态范围需覆盖理论峰值的1.5倍以上，避免饱和。
  • 示例：在300V/10A的Buck-Boost电路中，反向峰值可能达15A，需选择量程≥20A的传感器。

2. 电流波形时序分析

• 目标：提取电流的上升时间（��tr​）、下降时间（��tf​）及持续时间（��td​）。
• 技术要点：
  • 采用高速ADC（≥1MSPS）同步采集电压与电流信号，识别开关时序。
  • 结合触发捕获功能，锁定瞬态波形（如示波器的单次触发模式）。

3. 能量损耗评估

• 目标：计算反向电流引起的能量损耗 �=∫�2(�)� ��E=∫i2(t)Rdt，优化散热设计。
• 技术要点：
  • 积分算法需考虑采样精度与噪声抑制（如滑动平均滤波）。
  • 同步测量开关器件的温升，验证损耗模型准确性。

4. EMI特性关联检测

• 目标：分析电流高频振荡分量与辐射EMI的关系。
• 技术要点：
  • 使用频谱分析仪捕捉电流波形的频域特征（如30MHz~1GHz）。
  • 优化PCB布局与吸收电路（RC Snubber），抑制谐振尖峰。

1. 硬件架构

• 传感器选型：
  • 低阻值分流电阻（＜1mΩ）适合大电流场景，需配合差分放大器（如INA240）抑制共模噪声。
  • 隔离型霍尔传感器（如ACS723）适用于高压隔离场景。
• 信号调理电路：
  • 二阶有源低通滤波（截止频率≥开关频率的5倍），保留波形特征。
  • 电压钳位电路（如TVS二极管）保护ADC输入。

2. 软件算法

• 峰值捕获算法：滑动窗口极值检测，配合过采样提升分辨率。
• 故障诊断逻辑：设定动态阈值（如根据负载电流自适应调整），避免误触发。

• 场景：BLDC电机堵转时，H桥电路的反向电流急剧上升。
• 方案：
  • 在每个桥臂的下管串联分流电阻，实时检测反向电流。
  • 通过比较器（如LM311）输出硬保护信号，触发驱动器关断（Dead Time＜100ns）。

• 场景：反激式电源中RCD电路的能量回收效率与电压应力平衡。
• 方案：
  • 检测变压器漏感引起的反向电流峰值，调整RCD的电容与电阻值。
  • 使用数字控制器（如DSP）动态调节吸收参数，降低损耗5%~10%。

• 实验室验证：
  • 使用高精度电流探头（如Keysight N2820A）对比校准检测系统。
  • 施加阶跃负载或短路测试，验证保护响应时间（如＜500ns）。
• 行业标准：
  • 符合IEC 61000-4-30（电能质量测量）与AEC-Q100（汽车电子可靠性）。

1. 集成化检测芯片：如TI的IMC100系列，集成电流采样、ADC与保护逻辑。
2. AI驱动的预测维护：通过机器学习分析历史电流数据，预判器件老化风险。