電流探頭測試驅動 PA 電機動力線的共模與差模電流方法

驅動 PA（功率放大器）電機的動力線在工作時會同時存在差模電流和共模電流，這兩種電流會帶來不同的電磁干擾（EMI）問題。使用電流探頭測試這兩種電流，需采用不同的接線與測量方法，核心是利用電流探頭的羅氏線圈原理或霍爾效應原理實現非侵入式測量。

一、核心概念區(qū)分類型

二、測試準備

設備清單

電流探頭：需覆蓋電機工作頻率（如 DC~100MHz），支持差模 / 共模測量（如普科PKC7030H）

示波器：帶寬不低于電流探頭的上限頻率，支持雙通道同步測量

測試夾具：導線固定架、接地平板（模擬實際接地環(huán)境）

輔助工具：屏蔽線、50Ω 匹配負載（若需射頻頻段測量）

測試環(huán)境要求

遠離強電磁干擾源（如變頻器、大功率設備）

動力線與接地平板的距離模擬實際安裝工況

探頭與動力線垂直耦合，避免位置偏移導致的測量誤差

三、差模電流測試方法

差模電流是相線與回線的電流差值，測試的關鍵是分別測量相線和回線的電流，再計算差值。

將電機動力線的相線和回線分開，確保兩根導線無交叉。

用電流探頭單獨鉗住相線，設置示波器為電流測量模式，記錄相線電流波形 IL。

保持探頭參數不變，單獨鉗住回線，記錄回線電流波形 IN。

利用示波器的數學運算功能，計算差模電流 IDM=IL?IN。

分析差模電流的幅值、頻率特性，重點關注電機啟動 / 負載變化時的差模干擾峰值。

關鍵注意事項：

測試時需保持電機負載穩(wěn)定，避免負載波動影響測量結果

探頭鉗口需完全閉合，防止漏磁導致的測量偏差

四、共模電流測試方法

共模電流是相線和回線對地的電流之和，測試的核心是同時鉗住相線和回線，抵消差模電流，只保留共模電流。

將電機的相線和回線并行并攏，確保兩根導線的間距小于探頭鉗口寬度。

用電流探頭同時鉗住相線和回線，此時差模電流的磁場會相互抵消（因為相線和回線的差模電流方向相反）。

示波器上顯示的電流波形即為共模電流ICM。

若需測量對地共模電流，可將電機外殼接地，在接地線上串聯(lián)電流探頭，直接測量接地電流（接地電流≈共模電流總和）。

關鍵注意事項：

相線和回線必須平行且緊貼，否則差模電流抵消不徹底，會引入測量誤差

對于三相電機，需同時鉗住三根相線，共模電流為三根相線電流的矢量和

五、數據校準與誤差分析

探頭校準

每次測試前用示波器的校準功能，對電流探頭進行增益校準

不同頻率下的探頭靈敏度不同，需根據頻率修正測量值

誤差來源及解決方法

探頭位置偏差：使用固定架將探頭與導線相對位置固定

外部電磁干擾：采用屏蔽電流探頭或在測試環(huán)境中增加吸波材料

導線寄生參數：縮短測試導線長度，減少寄生電感 / 電容的影響

六、測試結果應用

差模電流超標：可在動力線兩端串聯(lián)差模電感或X 電容抑制干擾

共模電流超標：可在動力線與地之間并聯(lián)共模電感或Y 電容，或優(yōu)化電機外殼接地方式

記錄不同負載、不同頻率下的電流數據，為 EMC 整改提供量化依據

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