一、项目背景与需求
一家专注于高频脉冲电源模块研发与生产的电子设备企业,其产品广泛应用于工业自动化控制、通信基站电源等领域。这些电源模块在工作时会产生高频脉冲电流,电流峰值可达100A,脉冲频率在数百kHz至数MHz之间,且脉冲上升时间较短。
为了确保电源模块的性能稳定性和安全性,需要对其工作时的脉冲电流进行精准监测,具体需求如下:
实时测量脉冲电流的峰值、有效电流等关键参数;
捕捉脉冲电流的波形,分析其上升时间等特性;
实现测量回路与被测电源模块之间的电气隔离,保障测试设备和人员安全;
设备需适配高频脉冲信号,保证测量的准确性。
二、方案设计
(一)核心设备选择
选用PK-2877脉冲电流互感器作为核心测量器件,其参数能够很好地满足项目需求:
输入输出比为1A:1V(±5%),可将被测电流信号转换为易于测量的电压信号;
最大峰值电流为100A,与被测电源模块的电流峰值相匹配;
前沿上升时间为100ns,能精准捕捉高频脉冲电流的快速变化;
具备50Ω的输出阻抗,可与常见的测量设备良好匹配;
采用SMA接口(可定制),方便与测试系统连接。
(二)系统组成
被测高频脉冲电源模块:提供测试对象;
PK-2877电流互感器:串联在电源模块的输出回路中,实现电流信号的转换与隔离;
示波器:连接电流互感器的输出端,用于采集和显示脉冲电流波形;
数据采集与分析软件:对示波器采集到的数据进行分析,计算电流峰值、有效电流等参数。
(三)连接方式
将PK-2877电流互感器的输入端串联在高频脉冲电源模块的输出回路中,互感器的输出端通过SMA线缆连接至示波器的输入端。按照操作规范,在连接过程中,先关闭被测电源模块,连接完成后再开启电源进行测试。
三、方案优势
测量精准:PK-2877的输入输出比误差在±5%以内,能保证测量结果的准确性;
高频响应好:100ns的前沿上升时间使其能够适应高频脉冲电流的测量需求,准确捕捉电流的瞬态变化;
安全可靠:通过电磁感应原理实现电气隔离,避免了被测回路的高压对测量设备和人员造成危害;
适配性强:50Ω的输出阻抗和可定制的接口使其能与多种测量设备兼容,便于系统集成。
四、实施步骤
按照安全操作规范,关闭被测高频脉冲电源模块;
将PK-2877电流互感器正确串联在电源模块的输出回路中;
用SMA线缆将互感器的输出端与示波器连接;
检查连接无误后,开启电源模块和示波器,进行测试;
利用数据采集与分析软件对示波器采集到的波形和数据进行分析,记录电流峰值、有效电流、上升时间等参数;
测试完成后,先关闭电源模块,再拆除连接线路。
通过采用PK-2877电流互感器构建的测试方案,能够高效、精准地完成高频脉冲电源模块的电流监测任务,为产品的研发和生产提供可靠的技术支持。