在現(xiàn)代電子設(shè)備中，開關(guān)電源作為供能的核心部件，其性能的優(yōu)劣會影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。開關(guān)電源在工作時，其內(nèi)部功率器件在開關(guān)過程中會產(chǎn)生復(fù)雜的高頻高壓信號，這些信號的測量是評估開關(guān)電源性能的重要參數(shù)。PKDV508E高壓差分探頭憑借其出色性能指標(biāo)，是開關(guān)電源測試的得力工具，以下為詳細(xì)的測試方案。

一、測量原理

開關(guān)電源的原理是利用功率半導(dǎo)體器件的高頻開關(guān)動作，將輸入的直流電壓轉(zhuǎn)換為高頻的脈沖電壓，再經(jīng)過變壓器進(jìn)行信號的變壓處理、最后經(jīng)過整流濾波，輸出穩(wěn)定的直流電壓。在這過程中，功率器件的漏極或集電極的電壓會出現(xiàn)快速的上升沿與下降沿，伴隨著高頻振蕩，產(chǎn)生豐富的諧波成分。PKDV508E高壓差分探頭通過檢測兩個非接地測試點(diǎn)之間的電壓差，獲取開關(guān)電源中的關(guān)鍵參數(shù)，還原真實波形與數(shù)據(jù)。

二、測量準(zhǔn)備

1.設(shè)備的選型與檢查

（1）選擇PKDV508E高壓差分探頭

使用前先明確兩個檔位的測量范圍，10X檔位最大測量電壓為±80V，100X檔位最大測量電壓為±800V；

（2）將示波器的輸入阻抗設(shè)計為1MΩ；

（3）在進(jìn)行測試之前，仔細(xì)檢查探頭的線纜有無破損、接口是否牢固，確保無松動跡象；

（4）對示波器進(jìn)行全面自檢，保證其各項功能正常，避免因設(shè)備故障引入測量誤差。

2.開關(guān)電源與測試環(huán)境準(zhǔn)備

將開關(guān)電源從被測系統(tǒng)中獨(dú)立出來，確保周圍無強(qiáng)電磁干擾源，如變頻器、電焊機(jī)等。關(guān)閉電源，對內(nèi)部高壓電容進(jìn)行放電操作，可用電阻短接電容引腳，使電容兩端的電壓為零。若開關(guān)電源為高壓型，操作時需在絕緣臺面上進(jìn)行，測試人員應(yīng)佩戴絕緣手套、護(hù)目鏡等防護(hù)裝備，保障人身安全。

3.探頭參數(shù)設(shè)置

依據(jù)開關(guān)電源的額定輸出電壓及預(yù)估的電壓尖峰范圍，合理選擇PKDV508E探頭的衰減檔位。例如，若預(yù)估被測電壓峰值在300V左右，可選用100X檔位。示波器的衰減比例需與探頭保持一致；時基方面，根據(jù)開關(guān)電源的開關(guān)頻率進(jìn)行示波器時基的調(diào)整，以便清晰觀察一個完整的開關(guān)周期波形 。

三、測量步驟

1.連接測試回路

關(guān)閉開關(guān)電源，將PKDV508E高壓差分探頭的正表筆連接至功率器件的漏極（以MOSFET為例），負(fù)表筆連接至源極。確保探頭接地線懸空，避免與電源外殼或大地形成共模干擾回路，影響信號檢測。若測試環(huán)境干擾較強(qiáng)，可將探頭線纜進(jìn)行雙絞處理，減少電磁耦合噪聲。將探頭輸出端通過BNC線纜連接至示波器的通道輸入接口，確保接口緊密連接。

2.啟動開關(guān)電源并穩(wěn)定運(yùn)行

接通開關(guān)電源，使其在額定負(fù)載或指定測試負(fù)載下穩(wěn)定運(yùn)行一段時間，待內(nèi)部電路達(dá)到熱穩(wěn)定狀態(tài)，確保輸出電壓穩(wěn)定在正常范圍，避免因電源啟動過程中的不穩(wěn)定因素影響測量結(jié)果 。

3.采集關(guān)鍵信號

在示波器上設(shè)置觸發(fā)模式為邊沿觸發(fā)，觸發(fā)電平設(shè)置在信號正常幅值范圍的中間位置，以便穩(wěn)定捕捉波形；設(shè)置完成后，觀察并記錄功率器件漏極電壓的波形，重點(diǎn)記錄上升沿、下降沿時間，峰值電壓（Vpp）、有效值，以及振蕩頻率和過沖幅值等重要參數(shù)。

4.多工況測量

改變開關(guān)電源的負(fù)載條件，如從輕載逐步增加至滿載，重復(fù)上述測量步驟，記錄不同負(fù)載下的關(guān)鍵信號參數(shù)。繪制“負(fù)載 - 電壓波形參數(shù)”“負(fù)載 - 功率損耗”等關(guān)系曲線，分析負(fù)載變化對開關(guān)電源性能的影響規(guī)律，評估電源在不同工況下的穩(wěn)定性與效率 。

通過上述基于PKDV508E高壓差分探頭的測試方案，可全面、精準(zhǔn)地獲取開關(guān)電源工作中信號的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，為電源性能評估、故障診斷以及后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計提供可靠依據(jù)，助力提升開關(guān)電源的質(zhì)量與性能。

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審核編輯 黃宇