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如何用LOTO示波器測量變壓器帶寬?

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本帖最后由 MXWL 于 2025-5-8 15:11 編輯

如何用LOTO示波器測量變壓器帶寬?


變壓器是實現交流電壓、電流及阻抗轉換的電磁器件。當原邊線圈通入交流電流時,鐵芯(或磁芯)中會激發交變磁通,該磁通通過電磁感應作用在副邊線圈中產生感應電壓(或電流)。

以單相變壓器為例,其基本結構為兩個線圈共繞于一個閉合鐵芯,如圖所示。其中連接電源的線圈稱為原邊線圈(初級繞組),連接負載的線圈稱為副邊線圈(次級繞組)。在理想工況下,變壓器的變比系數滿足 K=U1/U2=N1/N2=Ⅰ2/Ⅰ1,即電壓比等于匝數比,且與電流比成反比關系。



      

測試采用 LOTO OSCH02 型虛擬示波器,通過信號發生器生成正弦掃頻信號,作為原邊線圈的輸入電壓 U₁。同時將示波器的CHA、CHB 通道分別接入變壓器副邊輸出端與信號源輸出端。




  

在上位機軟件中設置掃頻信號,參數如下圖所示:




      

在 LOTO 示波器軟件的頻響曲線功能界面中,我們將 y 軸配置為變壓器輸出信號與原掃頻信號的幅值比值(CHA/CHB),x 軸設定為 CHB 信號的頻率參數。如下圖所示,在 100Hz 至 6MHz 的頻率范圍內,變比系數 U₁/U₂穩定保持為 1,表明該區間內變壓器的輸入輸出信號幅值比處于理想狀態。當原邊線圈輸入電壓信號的頻率超過 6MHz 后,變壓器的輸出信號開始出現幅值偏差,經實測分析得出,此注入變壓器模塊的最佳工作帶寬為 100Hz 至 6MHz。值得注意的是,在 6MHz 到 10MHz 的擴展頻率范圍內,該模塊仍展現出較為良好的信號輸出特性。




      

后進行對比測試,對共模電感磁環、驅動隔離變壓器,進口共模濾波模塊以及 LOTO 注入變壓器的帶寬性能進行了評估,如下圖所示,這四類變壓器均呈現出較為寬泛的有效帶寬表現,而在高頻下LOTO 注入變壓器具有較好的穩定性。需特別說明的是,本次測試僅進行了單次測試,受限于數據,測試結論尚無法完全代表同類產品的普遍性能特征。







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