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华体会流水 测量实例和使用技巧
  • 发布日期:2019-08-05 浏览次数:2660
    • 华体会流水 测量实例和使用技巧

      华体会流水 的应用十分广泛,其基本原理是流经导线的电流会在周围产生磁场,华体会流水 把磁场转化成相应的电压信号,通过和示波器配合,观察对应的电流波形。广泛应用于开关电源、马达驱动器、电子整流计、LED照明、新能源等领域。本文将讲述常见的华体会流水 的分类、原理、重要技术指标,并通过实例分析了解探头之间的差别,让大家能够对探头有个基本的了解。

      、华体会流水 分成AC华体会流水 和AC/DC华体会流水

      目前示波器上的华体会流水 基本分成两类:即AC华体会流水 和AC/DC华体会流水 ,AC华体会流水 常见的是无源探头,成本低,但不能处理直流分量;AC/DC华体会流水 通常是有源探头,分为低频探头和高频探头,低频探头常见的带宽在几百KHZ以下,高频探头带宽一般在几MHZ以上。

      二、华体会流水 重要指标

      2.1 精度

      精度:是指电流到电压转换的精度。拿 AC/DC 电流嵌为例,一般开环系统的精度比较差一点,典型值在 3%左右;闭环系统的精度比较高,典型值在 1%左右。我们的高频华体会流水 的精度就是1%。

      2.2 带宽

      带宽:所有探头都有带宽。探头的带宽是指探头响应导致输出幅度下降到70.7%(-3 DB)的频率,如图5所示。在选择示波器和示波器探头时,要认识到带宽在许多方面影响着测量精度。在幅度测量中,随着正弦波频率接近带宽极限,正弦波的幅度会变得日益衰减。在带宽极限上,正弦波的幅度会作为实际幅度的70.7% 进行测量。因此,为实现较大的幅度测量精度,必需选择带宽比计划测量的频率波形高几倍的示波器和探头。这同样适用于测量波形上升时间和下降时间。

      波形转换沿(如脉冲和方形波边沿)是由高频成分组成的。带宽极限使这些高频成分发生衰减,导致显示的转换慢于实际转换速度。为地测量上升时间和下降时间,使用的测量系统必需使用拥有充足的带宽,可以保持构成波形上升时间和下降时间的高频率成份。很常见的情况下,使用测量系统的上升时间时,系统的上升时间一般应该比要测量的上升时间快4-5 倍。在开关电源领域,一般几十MHZ的带宽就基本够用了。我们的高频华体会流水 带宽范围为5MHZ-100MHZ。

      图5 带宽是正弦波的幅度下降70.7% (-3DB) 的响应曲线中的频率

      2.3 插入损耗

      插入损耗:插入阻抗是从华体会流水 的线圈(二级)转换到被测的携带电流的导线中的阻抗。一般来说,华体会流水 反射的阻抗值可以位于毫欧范围内,对阻抗为25欧姆及以上的电路影响不大。

      2.4、电流额定值VS频率指标

      华体会流水 指标应包括幅度与频率额定值下降关系曲线,这一曲线把磁芯饱和与提高的频率关联起来。频率增加对磁芯饱和的影响在于,当波形频率或幅度增加时,平均电流为零安培的波形幅度峰值会被削掉。

      2.5、额定输入电流

      额定输入电流:是指华体会流水 可以接受、同时仍能实现规定性能的总电流(DC 加峰值AC)。在AC 电流测量中,必须根据频率降低峰到峰额定值,以计算可达总输入电流。

      2.6、额定峰值脉冲电流

      额定峰值脉冲电流:被测电流不应超过这一额定值,它考虑了磁芯饱和及可能损坏设备的次级电压积累。额定峰值脉冲电流通常规定为安培秒乘积。

      三、华体会流水测量实例及说明

      3.1DC~低频和 DC~高频华体会流水 实测对比

      上面讲了低频嵌和高频嵌的原理区别,现在来对比一下实测效果,低频嵌选择 CP8100L(100A/100KHZ),高频嵌选择 CP8030A(30A/40MHZ)。

      (1)实测低频信号(50HZ 电源线波形)对比

      图 6 电流嵌测量电源线上电流波形系统1 通道为 CP8030A,2 通道为 CP8100L

      图7高低频捕捉电源线上的电流波形从以上图片分析,电流大小为1.9 左右(因为探头所在量程电流传输比为 0.1V/A,由于实测值为 195MV,经计算为 1.9),频率为 50HZ,两款探头实非接近,也就是在测低频信号时,看不出差别,都能够准确的捕捉到电流波形

      (2)实测开关电源 MOS 管 DS 极间电流对比

      图 8 测量 MOS 管 DS 极间电流波形系统

      图 9 黄色为高频嵌(CP8030A)所测波形,红色为低频嵌(CP8100L)实测波形

      图 10实测 DS 电流波形细节

      通过以上波形分析:

      在捕捉 60KHZ 左右的开关电流波形时,从图 10 看到,电流波形的上升时间达到 35NS 左右,普通的低频嵌 CP8100L,带宽 100KHZ,上升时间 3.5US,远远无法满足要求;高频电流嵌CP8030A,带宽 40MHZ,上升时间 8.75NS,满足实际测量要求。

      3.2高频华体会流水 在开关电源中的应用(CP8030A 和 TCP0030 实测对比)

      图 111 通道为 TEK TCP0030 华体会流水 2 通道为本公司的 CP8030A

      实测做对比,示波器为 TEK MDO4104-6 测试系统如上图:

      开关电源的开关频率可以达到 100KHZ,当然还有更高的,瞬间的上升速度达到 NS 级别,如果使用低频电流嵌(US 级别,如本公司的 CP8100L,泰克的 A622),根本无法准确捕捉波形,必须使用高频直交流华体会流水 。下面以本公司 250W 的 ATX 不间断正激电源模块为例,测试系统如图,本公司的 CP8030A(40MHZ/30A)和泰克的 TCP0030(120MHZ/30A)

      图 12黄线为泰克 TCP312 蓝线为 CP8030 实测数据对比

      图 13细节对比 黄色为 TCP0030 蓝色为 CP8030A 实测波形

      通过以上分析可知:

      高频直交流华体会流水 广泛应用于开关电源领域里,从实测波形分析,虽然驱动频率只有 100KHZ左右,但是瞬间的上升时间通常可以达到几十个NS级别。普通低频探头带宽显然远远不够。本公司的 CP3000,4000,8000A 系列都属于 DC/AC 高频华体会流水 系列,通过与泰克的对比实测结果分析,误差非常小,*客户应用要求。本公司的 CPA3000,4000 放大器可以*兼容泰克对应的探头系列,方便客户的选择。

      通过以上实例分析,CP8000A 系列配备标准的 BNC 接口,可接任何厂家示波器,满足高精度,高带宽测量。CP3000,4000 系列可以*兼容泰克系列探头,更加方便客户选择。

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