寄生电感致电流采样失真：关键问题与解决办法

寄生电感是电流采样失真的常见隐形干扰源，多源于 PCB 布线、元件引脚及接线，会在电流变化时产生感应电动势，直接影响采样精度。尤其在高频、大电流场景中，即使 nH 级寄生电感也可能引发显著误差，需针对性解决。

一、寄生电感的 3 大主要来源

PCB 布线：导线越长、越窄，电感越大。10mm 长、0.2mm 宽的铜箔约 20nH，长度增至 50mm 可升至 100nH。

元件引脚：0805 封装采样电阻引脚约 5-10nH，TO-220 功率器件引脚可达 20-30nH。

外接导线：10cm 普通导线电感约 10nH，示波器常规地线电感会显著干扰调试结果。

二、对不同采样方案的失真影响

（一）分流电阻采样（最易受影响）

动态电压叠加：电流变化率 50A/μs 时，20nH 寄生电感产生 1V 感应电压，可能完全掩盖 0.1V 的真实采样电压。

高频谐振：与寄生电容构成 LC 回路，接近谐振频率时波形振荡，失真度可达 20% 以上。

（二）霍尔传感器采样

功率回路寄生电感产生附加磁场，导致输出偏差 5%-10%。

信号回路寄生电感与输入电容形成低通滤波，高频场景相位延迟超 10°。

（三）电流互感器采样

二次侧寄生电感增大励磁电流，变比误差可能从 0.2% 升至 0.8%，超出精度要求。

三、4 类核心抑制策略

（一）PCB 设计优化

采样回路布线 “短、宽、对称”，长度≤5mm，宽度≥0.8mm，减少平行布线。

分流电阻到 ADC 采用差分布线，降低寄生电感差异。

（二）元件选型

优先选贴片式低寄生元件，如 0603 封装合金电阻、SMT 霍尔传感器。

大电流场景用无引脚分流器，寄生电感可控制在 1nH 以内。

（三）干扰抵消

分流电阻两端并联 RC 吸收网络（如 R=10Ω、C=100pF），抑制谐振与尖峰。

采用 CMRR≥80dB 的差分放大器，抵消共模干扰。

（四）调试验证

用阻抗分析仪测量寄生电感，确保高频段阻抗无异常。

通快速电流阶跃信号，观察采样波形，过冲需≤10%。

四、典型场景优化案例

新能源汽车电机控制器（100A 采样）：

分流电阻布线从 10mm 缩至 3mm，宽度增至 1mm，电感降 60%。

并联 R=20Ω、C=220pF 吸收网络，尖峰电压从 2V 降至 0.3V。

用 INA250 差分放大器，最终失真度≤3%，满足控制要求。

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试附件配件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、罗氏线圈、电流互感器、射频测试线缆及测试附件线等。旨在为用户提供高品质的探头附件，打造探头附件国产化知名品牌。更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询：https://www.prbtek.cn/