PKC7150交直流电流探头+FFT分析，破解全桥DC-DC纹波频谱

实验名称：全桥DC-DC电源输出滤波电容纹波电流的FFT频谱分析

实验方向：纹波电流FFT频谱分析

实验设备：

高频电流探头PKC7150（1套）

数字示波器：Tektronix TPS2024B（1台）。

被测设备：全桥DC-DC开关电源样机。

辅助设备：可编程电子负载、隔离测试台。

实验内容：

使用PKC7150电流探头，测量全桥DC-DC电源在不同负载条件下（4A、10A、25A、50A、90A），输出滤波电容接地回路上的纹波电流波形。利用示波器的FFT功能，将捕获的时域纹波电流波形转换至频域，观察其频谱分布，识别基波及各次谐波分量的幅值特征。

实验过程：

1. 将PKC7150探头钳口夹住输出滤波电解电容接地回路的单根导线，探头连接至示波器。

2. 探头通电后，在不夹持导线的状态下按下“消磁自动调零”按钮。

3. 启动电源，通过电子负载依次设定4A、10A、25A、50A、100A负载点。示波器设置为交流耦合模式以隔离直流分量，CH2垂直档位设置为10.0A，时基50.0us。捕获稳定清晰的纹波电流波形。

4. FFT频谱分析：在示波器上启用FFT数学运算功能，选择合适的窗函数，将时域波形转换为频谱图。设置频率范围与分辨率，观察并记录各负载条件下的频谱分布特征。

实验结果：

4A负载：流过电容的纹波电流6.37Arms

10A负载：流过电容的纹波电流9.92Arms

25A负载：流过电容的纹波电流9.90Arms

50A负载：流过电容的纹波电流9.72Arms

90A负载：流过电容的纹波电流11.2Arms

FFT频谱分析结果：

频谱中清晰可见位于12KHz的基波分量，其幅值最大，对应开关频率的纹波能量。

在24KHz、36KHz、48KHz等频率点出现明显的谐波分量，幅值随频率升高而递减，形成典型的开关纹波频谱梳状谱。

随着负载电流增加，基波及各次谐波的幅值呈现先增后减的趋势，与实测RMS值的变化规律相吻合。

频谱中未发现异常的谐振尖峰，表明滤波电路设计稳定，无显著的高频振荡风险。

PKC7150探头性能验证：凭借DC-15MHz带宽与±1%精度，PKC7150准确捕获了12KHz基波及数十KHz范围内的谐波分量，为FFT分析提供了高质量的数据基础。其交直流一体化能力与自动消磁调零功能，保障了测量结果的稳定与精确。

实验中用到的PKC7150的参数指标：

带宽(-3dB):DC-15MHz

精度±1%

连续电流最大值150 Arms

峰值电流30A/150A（双量程）

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试配附件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、罗氏线圈、电流互感器、射频测试线缆及测试附件线等。致力于成为电子配附件国产化知名品牌；全面系统解决电子测试测量行业仪器附配件价格高、货期长、品类不全的三大痛点。为千万电子工程师彻底打通电子测试的“最后一厘米”!更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询：https://www.prbtek.com