一、項(xiàng)目背景與需求

一家專注于高頻脈沖電源模塊研發(fā)與生產(chǎn)的電子設(shè)備企業(yè)，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、通信基站電源等領(lǐng)域。這些電源模塊在工作時(shí)會產(chǎn)生高頻脈沖電流，電流峰值可達(dá)100A，脈沖頻率在數(shù)百kHz至數(shù)MHz之間，且脈沖上升時(shí)間較短。

為了確保電源模塊的性能穩(wěn)定性和安全性，需要對其工作時(shí)的脈沖電流進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測，具體需求如下：

實(shí)時(shí)測量脈沖電流的峰值、有效電流等關(guān)鍵參數(shù)；

捕捉脈沖電流的波形，分析其上升時(shí)間等特性；

實(shí)現(xiàn)測量回路與被測電源模塊之間的電氣隔離，保障測試設(shè)備和人員安全；

設(shè)備需適配高頻脈沖信號，保證測量的準(zhǔn)確性。

二、方案設(shè)計(jì)

（一）核心設(shè)備選擇

選用PK-2877脈沖電流互感器作為核心測量器件，其參數(shù)能夠很好地滿足項(xiàng)目需求：

輸入輸出比為1A:1V（±5%），可將被測電流信號轉(zhuǎn)換為易于測量的電壓信號；

最大峰值電流為100A，與被測電源模塊的電流峰值相匹配；

前沿上升時(shí)間為100ns，能精準(zhǔn)捕捉高頻脈沖電流的快速變化；

具備50Ω的輸出阻抗，可與常見的測量設(shè)備良好匹配；

采用SMA接口（可定制），方便與測試系統(tǒng)連接。

（二）系統(tǒng)組成

被測高頻脈沖電源模塊 ：提供測試對象;

PK-2877電流互感器 ：串聯(lián)在電源模塊的輸出回路中，實(shí)現(xiàn)電流信號的轉(zhuǎn)換與隔離;

示波器 ：連接電流互感器的輸出端，用于采集和顯示脈沖電流波形;

數(shù)據(jù)采集與分析軟件 ：對示波器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計(jì)算電流峰值、有效電流等參數(shù)。

（三）連接方式

將PK-2877電流互感器的輸入端串聯(lián)在高頻脈沖電源模塊的輸出回路中，互感器的輸出端通過SMA線纜連接至示波器的輸入端。按照操作規(guī)范，在連接過程中，先關(guān)閉被測電源模塊，連接完成后再開啟電源進(jìn)行測試。

三、方案優(yōu)勢

測量精準(zhǔn) :P K-2877的輸入輸出比誤差在±5%以內(nèi)，能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性;

高頻響應(yīng)好： 100ns的前沿上升時(shí)間使其能夠適應(yīng)高頻脈沖電流的測量需求，準(zhǔn)確捕捉電流的瞬態(tài)變化;

安全可靠 ：通過電磁感應(yīng)原理實(shí)現(xiàn)電氣隔離，避免了被測回路的高壓對測量設(shè)備和人員造成危害;

適配性強(qiáng) ：50Ω的輸出阻抗和可定制的接口使其能與多種測量設(shè)備兼容，便于系統(tǒng)集成。

四、實(shí)施步驟

按照安全操作規(guī)范，關(guān)閉被測高頻脈沖電源模塊；

將PK-2877電流互感器正確串聯(lián)在電源模塊的輸出回路中；

用SMA線纜將互感器的輸出端與示波器連接;

檢查連接無誤后，開啟電源模塊和示波器，進(jìn)行測試；

利用數(shù)據(jù)采集與分析軟件對示波器采集到的波形和數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，記錄電流峰值、有效電流、上升時(shí)間等參數(shù)；

測試完成后，先關(guān)閉電源模塊，再拆除連接線路。

通過采用PK-2877電流互感器構(gòu)建的測試方案，能夠高效、精準(zhǔn)地完成高頻脈沖電源模塊的電流監(jiān)測任務(wù)，為產(chǎn)品的研發(fā)和生產(chǎn)提供可靠的技術(shù)支持。

審核編輯 黃宇