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与普通探头相比,高压差分探头的参数含义及测试方法的区别

使用测量对电源工程师来说很常见,但与普通探头相比,差异探头的使用包含了许多细节。PEBTEK对高压试验方法和高压探头参数的含义进行了梳理:

一、测量高压电源的方法

这是一种既不安全又不准确的方法,因为浮地后示波器与大地的寄生电容会使信号发生振铃现象,导致信号失真。

图1 浮地测量

使用两个普通的无源探头分别测量两端的电压,然后减少两个信号差。该方法安全但不准确,因为该方法的共模抑制比很差,导致测量不准确。

图2 AB伪差分法

当测量高压信号时,高压差探头具有一定的隔离效果,可以直接测量高压信号。如果测量电网的输入,则无需隔离被测电路或示波器,如下图3所示,更换普通无源探头非常危险。

在测量差分信号时,建议使用高压差分探头,因为差分信号是不常见的,例如CAN如果使用两个普通探头,信号会短路。

图3 高压差分探头测量法

介绍高压差分探头

以ZP1050D以高压差分探头为例,其主要附件包括高压差分探头主体、电源适配器、红黑鳄鱼夹、红黑探钩。

图4 高压差分探头及其附件

使用ZDS2024 Plus示波器与ZP1000D220V(峰峰值为620V左右)电源模块电压,以下是主要注意事项:

测量前,应了解测量电源的电压峰值是否超过探头的最大范围,如图5所示。

图5 高压差探头标识

ZP1050D/ZP1080D的带宽为50M/80M,单端输入阻抗为4MΩ,输入电容为7Pf。

测量前检查探头档位是否正确,如果电压峰值范围在130V如果电压峰值范围在130,可使用以下1/50档V以上建议使用1/500档,相应的示波器上也要改为对应的探头比率,50X/500X。

图6 切换示波器探头的档位

调整示波器时,尽量设置合适的示波器垂直灵敏度,使波形尽可能占据屏幕约6格,但不超过屏幕范围。因为波形的垂直齿轮越小,ADC测量精度越高,测量越准确,如图7所示。

图7 调整电源信号垂直档位

尽量用输入线双绞线测量,如下图8所示。双绞线的使用可以减少环路面积和空间磁场的拾取,从而减少噪声干扰,提高测量的准确性。特别是在电磁辐射强的环境下,使用双绞线可以有效地减少噪声干扰。

图8 双绞与不使用双绞与不使用双绞的测量对比

尽量不要使用延长线。延长线增加输入电容,产生信号反射,降低探头带宽,使高频信号无法测量。测量频率超过10MHz不建议使用延长线。如果输入线必须额外延长,两条延长线应延长相同长度,测量输入的信号频率不得超过10MHz。

图9 使用延长线与不使用延长线的测量对比

从图中可以看出,输入线的延长对电压的振幅有一定的影响。使用延长线时,建议双绞两条输入线,避免更多干扰,测量更准确。

1.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范围下降到70.7%(-3dB)一般带宽为50MHz我们的有源差异探头带宽可延伸至200MHZ,PT-5200型号。

2.共模抑制比(CMRR):共模抑制比是指差分探头在差分测量中抑制两个测试点共模信号的能力。一般来说,共模信号是干扰信号。因此,探头差分放大电路抑制共模信号的能力越强,放大器性能越好,探头性能越强。其公式为:

CMRR=|Ad/Ac|

其中Ad增加差分信号的电压,Ac增加共模信号的电压。Ad值越大,差分信号增益越大,对信号越有利。

普科科技prbtek总结如下:差异探头是开关电源中常用的工具之一,满足浮地测量和隔离的需要;测量大信号时,只要探头变形能力好,一般无问题;测量小信号时,选择CMRR如果您在使用过程中有任何问题,能力好的厂家可以使用正确的测量方法,欢迎来到普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com

标签: 电容红黑2根线

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