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高压差分探头测试实例分析-PRBTEK培训学院分享

  发布时间: 2021-06-10      浏览量:199
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       探头的种类很多,其中高压差分探头在开关电源应用中十分广泛,然而很多工程师对差分探头的理解不是很深刻,市场上差分探头生产厂家也不少,性能指标各不相同,甚至相差甚远,造成测出的波形也不尽相同,工程师无法看到正确波形。下面PRBTEK给大家讲述高压差分探头测试实例分析及使用技巧。

       首先我们先来了解差分信号。差分信号是互相参考,而不是参考接地的信号。例如,图1开关电源中半桥上下开关管(Q1,Q2管)中电压信号;图2多相电源系统中电压信号,以上信号在本质上是“漂浮”在地之上。

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1开关电源中的开关管上的差分信号



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2 多相电源系统中的差分信号


       高压差分探头测试实例分析

       1、差分探头测试半桥电路中MOS管的DS极间电压

       以下是利用DP6130测试半桥电路上下管DS波形实例:



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差分探头测试上下管DS极间电压系统


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探头测试点


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上下管DS波形


       以上实例说明,差分探头满足浮地测量的需要和普通示波器通道间隔离的需求。这里需要说明:上下管的DS电压一般几百V以上,一般差分探头测量问题都不大,但是如果测到的波形尖峰很大,用户需要考虑是否是差分探头本身造成的,如果差分探头的畸变指标设计的不好,可能会导致尖峰过高现象的发生。 

       在实际测试中,遇到过示波器通道间延时不一样,这也是客户需要考虑的问题,特别是上下管波形对比时,如果示波器的不同通道的延时相差很大,工程师必须考虑进去,一般相同型号的差分探头延时相差不大,都是几个ns的差别。

       2、差分探头测试半桥电路中MOS管的GS极间驱动电压

       以下是利用DP6130测试上下管GS波形实例:



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差分探头测试半桥电路上下管GS极间电压系统


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测试点特写


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桥电路上下管 GS 波形


       3、差分探头CMRR的实例分析

       还是以上面的测试平台为例,将差分探头的红黑夹子短接,同时勾住上管的G极,理论上差分探头的输出应该为零,而实际上不可能,原因就在于,被测点对地有很高的共模电压,接近480V,而差分探头的共模抑制能力有限,那么就会有输出,输出越大,证明差分探头的CMRR能力越差。


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测试共模能力的演示系统(红黑探夹同时勾住上管 G 或者S 极)


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共模能力测试点特写


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       上管共模输出波形通过以上图片可以看出,由于差分探头的共模能力有限,共模信号的输出峰峰值有 2.64V,会影响实际的驱动波形测量,图上的尖峰影响高频部分,其它部分影响低频部分。现在我们来仔细分析驱动波形,请看下图上管驱动波形图片分析:


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上管驱动波形分析(在共模电压情况下)


       以上图片可以看出,DP6130 测量驱动波形,波形失真还是比较小的,原因在于 CMRR 指标是比较高。DP6130 差分探头驱动波形时,示波器是每格 5V,而根据共模信号波形可知,共模信号输出的峰峰值只有 2.64V,所以实测到的驱动波形几乎看不到波形的失真,基本达到应用要求。市场上各个厂家的 CMRR 能力不尽相同,大家可以用该种方法判断探头的共模抑制比能力,同时让你能够准确判断你测试出的驱动波形是否接近实际值。

       以上内容由普科科技PRBTEK整理,如果您在使用探头过程中还有什么问题,欢迎访问普科科技PRBTEK官网www.prbtek.com


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