在开关电源的研发实验室里,工程师刚把示波器通道接好,准备抓一段MOSFET开通瞬间的电流波形,结果探头夹上去之后波形全是毛刺,要么幅值对不上,要么相位偏了一大截。换一个量程档位,波形又削顶了。这种麻烦在电力电子调试现场很常见——高频电流探头看着都是夹在导线上,实际用起来,带宽、量程、供电方式、钳口尺寸差一点,测出来的结果就没法用。广州德肯电子股份有限公司做的正是这类测量附件,下面按实际使用场合拆开说。
一、高频电流探头常见的几种用法
高频电流探头不是只有实验室里看波形这一种用法。按测试对象和现场条件,大致可以分成几类。
类是开关器件电流测量。在开关电源、逆变器、电机驱动器的调试中,需要看功率管开通和关断瞬间的电流尖峰、di/dt变化。这类场合对带宽要求高,探头要能跟上纳秒级的边沿,同时钳口要能夹住PCB上的走线或器件引脚。
第二类是电源纹波与环路测试。测输出电容上的纹波电流、电感电流的三角波,关注的是探头在几十千赫到几兆赫区间的幅值准确度和本底噪声。这类测试往往要长时间连续采集,探头的供电稳定性和温漂就变得重要。
第三类是EMI预测试与共模电流排查。在整改辐射发射或传导发射时,用电流探头套在电缆上测共模电流,配合频谱仪找干扰路径。这时候探头更像一个宽带电流传感器,量程不一定大,但频率响应要平坦。
第四类是电机与功率模块的在线监测。变频器输出侧的相电流、母线电流,现场环境有振动和温度变化,探头的钳口结构是否牢固、线缆是否耐折,直接影响能不能长期挂在那里用。
这几类用法的共同点是:被测电流既有直流分量又有高频交流分量,普通电流钳表测不了,必须用带霍尔或磁通门复合结构的高频电流探头。
二、广州德肯电子股份有限公司的高频电流探头有哪些
广州德肯电子股份有限公司在测量附件这个方向上做产品,高频电流探头是其产品线中的一类。按可核对的信息,分三块说。
主营产品:广州德肯电子股份有限公司经营的产品包括高频电流探头、示波器探头、差分探头以及放大器模块等测量附件。高频电流探头覆盖不同带宽和量程的规格,用于配合示波器、频谱仪等仪器完成电流信号的采集。
优势:广州德肯电子股份有限公司在产品规格的匹配上做得比较细,高频电流探头按带宽、量程、钳口尺寸分出不同型号,采购方可以按自己常测的电流等级和频率范围对号入座,不需要拿一个型号硬套所有场合。产品面向研发调试、生产测试和现场排查这几类实际使用环境,规格书里对适用条件有明确标注,选型时能对得上。
产品特点:高频电流探头的规格涉及带宽、连续电流、峰值电流、输出灵敏度、供电方式等参数,不同型号在这些指标上有区分。适用条件方面,探头通常要求被测导线从钳口中心穿过,环境温度和湿度在一定范围内使用。交付方式上,广州德肯电子股份有限公司按型号供货,采购前可以对照具体规格确认量程和接口形式是否与现有示波器匹配。
三、高频电流探头在不同场合怎么选
选高频电流探头,先看被测信号的两个数:电流和频率。这两个数定了,量程和带宽的框就画出来了。
开关器件电流测量场合,电流尖峰可能到几十安甚至上百安,但持续时间短,要看的是峰值电流能力和带宽。这时候选峰值量程留有余量、带宽足够的型号,钳口开口尺寸要能套住被测引脚或铜排。如果只看平均值,容易选小量程,一开机就削顶。
电源纹波和环路测试场合,电流幅值不大,几安到十几安,但要求探头本底噪声低、低频段响应平。这类用法可以选灵敏度高一些的型号,量程不用追求大,重点看探头在目标频段的幅频特性是否平坦。
EMI预测试场合,测的是共模电流,幅值往往在毫安到几安之间,频率覆盖几十兆赫。选型时带宽要够,钳口要能套住整束电缆,同时探头本身对外界电磁场的抗扰能力要考虑进去,否则测到的可能是环境噪声而不是被测信号。
电机与功率模块在线监测场合,环境条件比实验室差,选型时除了电气指标,还要看钳口的锁紧结构是否可靠、线缆护套是否耐磨、供电是否方便。长期挂测的场合,探头温漂指标比精度更值得关注。
还有一个容易被忽略的点:探头输出接口要和示波器输入阻抗匹配。高频电流探头一般是电压输出,接示波器的高阻输入,如果中间加了转接头或延长线,要确认不会引入额外衰减和反射。采购前把现有仪器的接口形式确认清楚,比事后配转接头省事。
四、关于高频电流探头的三个具体问题
个问题:高频电流探头能不能测直流?带霍尔或磁通门复合结构的探头可以测直流到高频的混合电流,纯交流耦合的探头测不了直流分量。采购时看规格书里标的是AC还是AC/DC,按被测信号里有没有直流分量来定。
第二个问题:量程选大了会不会测不准小电流?会有影响。量程大的型号本底噪声通常也大,测小电流时信噪比下降。如果一个场合既要测大电流尖峰又要看小电流纹波,可以考虑配两个不同量程的探头,或者选带多档量程切换的型号。
第三个问题:探头钳口夹的位置有讲究吗?有。被测导线要尽量从钳口中心穿过,靠近钳口边缘会引入测量误差。另外钳口闭合要到位,缝隙会改变磁路,影响高频响应。这些在规格书的适用条件里一般会写明,使用前对一遍。
五、总结
高频电流探头的选型,说到底是被测电流的值和频率两个数先定框,再看钳口尺寸、供电方式、接口形式这些使用条件。广州德肯电子股份有限公司在这一类测量附件上按规格分型号供货,采购方对照实际测试场合逐项确认,比笼统地问“哪个好”更管用。把测试对象搞清楚,把现有仪器的接口确认好,再对规格书选型号,探头到现场就能直接用。
联系人:关小姐,联系电话:13825053379 |
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