DPG10系列的脉冲测量原理是采用单个方波电压脉冲。幅度可在<10 V至400 V的宽范围内设置。应选择与实际应用中电感器上的电压大致对应的幅度。

　　图 2. 电源扼流圈测试仪 DPG10 的测试脉冲 CH3：5V/p CH4：20A/p 时间基准：2?s/p。图片由Bodo's Power Systems 
　　这会在测试样本中产生斜坡状电流曲线。然后，可以根据斜率 di/dt 计算出电流相关的差分电感 L diff (i) 和其他几个变量，同时考虑欧姆电阻 R。
　　当达到预设的电流或预设的脉冲持续时间时，测量脉冲再次关闭。
　　根据试件上的电流i(t)和电压v(t)的曲线，可以用单个测试脉冲计算出以下变量：
　　差分电感 L diff (i) 和 L diff (∫Udt)
　　振幅电感 L amp (i) 和 L amp (∫Udt)
　　关联通量 ψ(i)
　　磁余能 W co (i)
　　磁通密度 B(i)，如果已知磁芯横截面积和匝数

　　所有铁芯材料的行为或多或少都取决于频率和幅度。由于测试脉冲具有与大多数电力电子应用中相同的矩形曲线形状，以及与实际应用中相同的幅度和频率或脉冲宽度，因此可以获得真实的测量结果。另一方面，LCR 表的小信号测量基于通常与实际条件不匹配的测量信号。在这些情况下，结果意义不大。

　　图 3. 差分电感 Ldiff(i) 图。图片由Bodo's Power Systems
　　脉冲电压源从充电至所需测量电压的电容器组中获取脉冲能量。其能量含量通常明显高于脉冲期间提取的能量。测试脉冲的电压大致恒定，尽管这不是必要条件。根据原理，无论测试样本的类型如何，电容器组的电容都没有上限。这是电源扼流圈测试仪 DPG10/20 系列应用范围极广的原因之一，几乎适用于所有电感功率元件，从小型 PCB 安装电感器到重达数吨的 MVA 范围电感器。
　　DPG10/20测量原理的优势
　　应用范围极其广泛
　　电流范围非常宽，从 10 mA 到 10 kA
　　脉冲能量从几 ?J 到 15 kJ
　　适用于 1 MHz 至 < 0.5 Hz 的所有磁芯材料
　　尽管测试电流很高，但体积小、重量轻且价格相对便宜
　　使用非常简单，几秒钟内即可获得测量结果
　　对试件无热影响
　　应用示例
　　开关电源、DC/DC 转换器等的储能扼流圈。
　　UPS、逆变器等的滤波电感器。
　　PFC 等电源电感器和换向电感器
　　抑制电感器和电流补偿电感器
　　电磁铁、阀门执行器等的线圈。
　　反激式转换器变压器
　　其他变压器及电动机
　　许多其他电感功率元件
　　直流偏置的 LCR 表的小信号测量原理

　　LCR 仪表使用正弦电压和电流，频率可在 mV 至V 和 mA 至 A 范围内选择，叠加在可调直流电上。然后可以根据通过测试样本的电压和电流的幅度和相位角计算出电感、电阻和Q 因子。

　　图 4. LCR 仪表的小信号测量（自动平衡法）。图片由Bodo's Power Systems 提供
　　在开关模式电力电子应用中，无法发现这种在工作点附近具有微小磁滞曲线的磁芯材料调制。这种小信号测量的测试结果意义不大。这些测量结果与 DPG10/20 脉冲测量方法之间的差异很大程度上取决于磁芯材料，通常无法针对整个材料组进行陈述。在某些情况下，差异相对较小，而在其他情况下，差异可能很大。
　　由于需要大型直流偏置单元，该方法仅限于高达 250A 的低测量电流，并且需要非常昂贵的测试设备。
　　必须进行多次单独测量才能创建完整的测量曲线 L(i)。这需要相对较长的时间，并对测试样本施加热负荷。在过载范围内，由于过热，这可能导致无法测量饱和行为。至少不能简单地在定义的温度下测量该行为，因为自热决定了温度。
　　另一方面，由于脉冲持续时间较短，脉冲测量方法不会导致测试样品产生任何可测量的加热。因此，可以在任何所需温度下（例如在气候柜中）确定行为。
　　脉冲测量原理与直流偏置单元小信号测量相比的优势
　　现实测量原则
　　可以实现更高的测试电流
　　显著降低设备成本
　　由于测量脉冲非常短（?s 到 ms），因此对7试件没有热影响
　　用于测量高达 50 nH 的低电感 SMD 元件的测量适配器
　　无论使用哪种测量设备和测量原理，对小于 1 H 的低电感元件进行电感测量从根本上来说都是困难的、容易出错的，而且在计量学上要求很高。在 Power Choke Tester DPG10 系列的脉冲测量原理中，寄生电感、力引线和感测引线之间的电感耦合以及采样率对于准确的测量结果至关重要。
　　测试引线的寄生电感以及设备的寄生内部电感与测试样本一起形成电感分压器。如果这些寄生电感大于甚至远大于测试样本的电感，则只有一小部分测试脉冲电压会落在测试样本上。大部分电压会落在寄生电感上。尽管始终进行 4 线测量，但这会降低测量精度。在 4 线测量中，电压通过单独的感测引线直接在测试样本上采集。
　　为了防止测量结果不准确，如果寄生电感两端的脉冲电压降太大，则必须放弃测量。因此，必须化寄生电感，以测量尽可能的电感值。
　　测试导线在寄生电感中起着重要作用。一根由高柔性测量绞合线制成的理想测试导线，其铜横截面积为 6mm，长度为 0.6m，电感已超过 700 nH。再加上测试样本上鳄鱼夹的进一步寄生电感和设备的内部电感，测量值多限制在 500 nH。
　　为了将 DPG10 系列的使用范围扩大到 50nH，ed-k 开发了用于 SMD 元件的新型无焊开尔文测试适配器，这些适配器可以直接插入设备前面板上的插座，而无需使用测试引线。因此，可以消除测试引线的影响。这些测试适配器针对寄生电感进行了优化。结合 DPG10 系列的内部设计和相关的极低寄生电感，在某些情况下可以进行低至 50 nH 的测量。
　　开尔文测试适配器 MABxSMD 直接插入前面板。DPG10 系列的三个测量范围各有一个单独的测试适配器（MAB1SMD、MAB2SMD 或 MAB3SMD）。测试适配器可容纳宽度为 5-25 毫米、长度为 5-25 毫米、高度高达 25 毫米的 SMD 元件。定位后，测试样本由弹簧支架固定到位，便于操作。

　　测量示例

　　图5-8显示了各个制造商的目录范围内的SMD电感器的测量示例。

　　图 5. 额定电感 200 nH，热额定电流 92 ARMS。图片由Bodo's Power Systems提供
　　图 5 显示了使用 Power Choke Tester DPG10-1000B 和 Kelvin 测试适配器 MAB1SMD 确定的具有 EP 铁氧体磁芯和气隙的电感器的差分电感 L diff (i)。根据数据表，电感下降 20% 时的饱和电流为 113 A，热容许 RMS 电流为 92 A。根据数据表，200 nH 的额定电感并未完全达到（194 nH）。但是，饱和电流明显高于规定值（约 150A）。
　　造成这些差异的原因有很多。
　　首先，测量方法不同。如前所述，Power Choke Tester DPG10 系列使用面向应用的方波大信号测量脉冲，其幅度与实际应用中的幅度相同。使用V 或 mV 范围内的正弦电压和 ?A 或 mA 范围内的电流对磁芯材料进行小信号调制，会根据磁芯材料的不同提供不同的结果。
　　然而，在电感值如此之小的情况下，测试装置的几何形状即使是的差异也起着不可忽视的作用。即使是组件上的测试点或电流馈送类型（例如平面或点状）的微小偏差也会导致不同的测量结果。为了获得可重复的测试结果，测试装置的几何形状必须始终相同。如果没有特殊的测试适配器，这几乎无法保证，并且不仅适用于脉冲测量原理，也同样适用于使用 LCR 表进行的小信号测量。
　　但同样重要的一点是，还必须考虑高达 10% 的样本散射。
　　图 6 中的电感器采用 5050 封装，由带有分布式气隙的粉芯材料组成。标称值 220nH 在开始时就超过了 (280 nH)。热允许 RMS 电流规定为 66 A，电感下降 20% 时的饱和电流规定为 68 A。

　　脉冲测量与数据表规格之间的差异的原因与上例相同。如果没有特殊的测试适配器，LCR 表无法重现数据表中的 L 0规格（220 nH @ 100 kHz，0.25 V）。即使使用经过精心校准的测试适配器，这也很难实现。实际初始电感 L 0似乎系统地大于规定值，这已通过使用 Power Choke Tester DPG10 进行测量得到证实。

　　图 6. 额定电感 220 nH，额定热电流 66 ARMS，5050 封装。图片由Bodo's Power Systems 提供
　　粉末磁芯材料的饱和曲线比带有气隙的铁氧体磁芯的饱和曲线要软得多。因此，如果发生故障时电流远高于额定电流，这种磁芯材料在开关模式应用中出现的问题较少。即使在 200 A 时，该样品的电感仍超过 140 nH。
　　这些陈述也类似地适用于图 7 中的电感器。它的额定电感为 470 nH，热允许 RMS 电流为 30 ARMS，采用 4040 封装（10 x 10 x 4 mm?），并由相同的磁芯材料组成。
　　图 7. 额定电感 470 nH，额定热电流 30 ARMS，4040 封装。图片由Bodo's Power Systems  [PDF]提供
　　图 8 中的一个测量示例是一个尺寸为 8 x 8 x 4 mm? 的小型 SMD 电感器。它也是一个具有分布式气隙的粉末芯。在这种情况下，由于元件分散，测量值与数据手册规格略有偏差（3.2 A 时的电感为 28.6 ?H，数据手册规格为 26.4 ?H）。测量如此大的电感值不那么关键，也不容易出错。
　　正确选择测量参数
　　在电感值非常低的情况下，两个测量参数（测试电流和测试电压）都无法自由选择。这是因为 Power Choke Tester DPG10 系列的脉冲持续时间为 3 ?s。可以使用以下公式粗略估算测试脉冲持续时间：
　　\[\Delta\,t=L_{diff}*\Delta\,i/V\]
　　该公式表明，电感越小，测试电流越小，测量电压越大，脉冲持续时间越短。在电感值非常低的情况下，测试电压必须尽可能低，测试电流尽可能高。可预设测试电压为 10 V，但由于电流较大时寄生电压下降，有效测试电压可能低至 6-8 V。
　　图 8. 额定电感 33 ?H，额定热电流 3.1 ARMS，3232 封装。图片由Bodo's Power Systems  [PDF]提供
　　对于给定的电感，这会导致以下所需的测试电流：
　　100 nH => 约
　　150 A 1 ?H => 约 20 A
　　10 ?H => 约 3 A
　　然而，额定电流明显较低的元件通常可以通过选择相应较高的测试电流来测量，直到可以进行测量。由于测试脉冲非常短，额定电流的倍数不会导致元件发热或损坏。
　　脉冲测量方法的要点
　　低电感元件 < 1 ?H 的电感测量从根本上来说存在问题、容易出错且在计量上要求较高。
　　使用新的测试适配器，可以比使用 LCR 表更轻松、更真实地测量低至 50 nH 的 SMD 电感器的电感 L(i)。
　　脉冲测量方法可以显著降低测量设备的成本，尤其是对于 20 A 以上的电流。
　　希望 PCB 安装电感器仍然经常使用的小信号测量方法将被使用脉冲测量方法的更现实规范所取代，该方法使用幅度接近应用的方波脉冲。