PKDV5351 高壓差分探頭在變頻器輸出電壓測量中的應(yīng)用方案

一、客戶背景

客戶名稱：某工業(yè)自動化設(shè)備有限公司

行業(yè)：工業(yè)自動化領(lǐng)域

測試需求：

需精確測量自主研發(fā)的11kW 大功率變頻器輸出側(cè)差分電壓信號，確保產(chǎn)品符合要求。

需兼容現(xiàn)有示波器（Keysight DSOX1204G，帶寬100MHz，輸入阻抗1MΩ）。

二、應(yīng)用場景

客戶在11kW 大功率變頻器出廠檢測環(huán)節(jié)，需針對每臺成品進(jìn)行輸出電壓精準(zhǔn)測量。PKDV5351 高壓差分探頭具備3500Vpk 最大輸入差分電壓、100MHz 帶寬及> 80dB@DC 的共模抑制比，可適配客戶變頻器全工況電壓范圍，同時兼容現(xiàn)有Keysight DSOX1204G示波器，能有效濾除高頻噪聲。

三、整套儀器配置

四、系統(tǒng)搭建

將原廠USB 供電適配器接入220V 市電，通過USB 供電線連接PKDV5351 的Type-C 電源接口，綠色電源指示燈亮起則表示供電正常。

使用標(biāo)配BNC 輸出線，一端接入探頭的BNC 輸出接口，另一端連接Keysight DSOX1204G 示波器的通道1 接口，通過示波器接地端子可靠接地。

關(guān)閉變頻器與測試負(fù)載電源，根據(jù)變頻器輸出端子類型，選擇原廠鱷魚夾，將探頭紅色輸入線鱷魚夾連接變頻器U 相輸出端子，黑色輸入線鱷魚夾連接V 相輸出端子。

設(shè)置發(fā)生器輸出2000Vpk、50Hz 的標(biāo)準(zhǔn)差分信號，在示波器上讀取測量值，若超出范圍，通過探頭“偏置可調(diào)” 功能調(diào)整至合格范圍。

五、測試方法

預(yù)估變頻器輸出電壓范圍（1000-3000Vpk），將PKDV5351 切換至1000X 衰減比檔位（對應(yīng)量程±3500Vpk）；開機(jī)后對探頭與示波器進(jìn)行20 分鐘預(yù)熱；開啟探頭5MHz 帶寬限制功能，濾除變頻器高頻開關(guān)噪聲。

在示波器上設(shè)置衰減比例為1000X，時基為10ms/div，垂直靈敏度為500V/div；設(shè)置示波器觸發(fā)方式為“邊緣觸發(fā)”，觸發(fā)電平調(diào)整至被測電壓峰值的50%，避免波形漂移。

依次開啟測試負(fù)載、變頻器電源，分別設(shè)置三種工況：

①輕載（負(fù)載率30%，輸出頻率50Hz）；

②額定負(fù)載（負(fù)載率100%，輸出頻率50Hz）；

③過載（負(fù)載率120%，輸出頻率50Hz）。

每種工況下，保持運行5 分鐘待信號穩(wěn)定后，通過示波器“測量” 功能讀取電壓峰值、有效值，并記錄波形數(shù)據(jù)；

所有工況測試完成后，先關(guān)閉變頻器與測試負(fù)載電源，等待5 分鐘待電壓完全放電后，關(guān)閉探頭電源，依次斷開探頭與變頻器端子的連接、BNC 線與示波器的連接，整理配件并放入探頭原廠包裝中。

六、測試結(jié)果與總結(jié)

測試過程中，PKDV5351 高壓差分探頭上升時間≤3.5ns，精準(zhǔn)捕捉變頻器輸出電壓的突變信號；共模抑制比> 60dB@100KHz，有效屏蔽了電網(wǎng)共模干擾，波形信噪比良好。整套系統(tǒng)搭建便捷，原廠配件與示波器兼容性強(qiáng)，操作流程符合工業(yè)測試規(guī)范，測試數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠。

此外，探頭具有過載保護(hù)、檔位斷電保存及三年主體質(zhì)保等，可作為高壓電力電子設(shè)備（如變頻器、開關(guān)電源）差分電壓測量的優(yōu)選方案。

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