PKDV5351 高压差分探头在变频器输出电压测量中的应用方案

一、客户背景

客户名称：某工业自动化设备有限公司

行业：工业自动化领域

测试需求：

需精确测量自主研发的11kW 大功率变频器输出侧差分电压信号，确保产品符合要求。

需兼容现有示波器（Keysight DSOX1204G，带宽100MHz，输入阻抗1MΩ）。

二、应用场景

客户在11kW 大功率变频器出厂检测环节，需针对每台成品进行输出电压精准测量。PKDV5351 高压差分探头具备3500Vpk 最大输入差分电压、100MHz 带宽及> 80dB@DC 的共模抑制比，可适配客户变频器全工况电压范围，同时兼容现有Keysight DSOX1204G示波器，能有效滤除高频噪声。

三、整套仪器配置

四、系统搭建

将原厂USB 供电适配器接入220V 市电，通过USB 供电线连接PKDV5351 的Type-C 电源接口，绿色电源指示灯亮起则表示供电正常。

使用标配BNC 输出线，一端接入探头的BNC 输出接口，另一端连接Keysight DSOX1204G 示波器的通道1 接口，通过示波器接地端子可靠接地。

关闭变频器与测试负载电源，根据变频器输出端子类型，选择原厂鳄鱼夹，将探头红色输入线鳄鱼夹连接变频器U 相输出端子，黑色输入线鳄鱼夹连接V 相输出端子。

设置发生器输出2000Vpk、50Hz 的标准差分信号，在示波器上读取测量值，若超出范围，通过探头“偏置可调” 功能调整至合格范围。

五、测试方法

预估变频器输出电压范围（1000-3000Vpk），将PKDV5351 切换至1000X 衰减比档位（对应量程±3500Vpk）；开机后对探头与示波器进行20 分钟预热；开启探头5MHz 带宽限制功能，滤除变频器高频开关噪声。

在示波器上设置衰减比例为1000X，时基为10ms/div，垂直灵敏度为500V/div；设置示波器触发方式为“边缘触发”，触发电平调整至被测电压峰值的50%，避免波形漂移。

依次开启测试负载、变频器电源，分别设置三种工况：

①轻载（负载率30%，输出频率50Hz）；

②额定负载（负载率100%，输出频率50Hz）；

③过载（负载率120%，输出频率50Hz）。

每种工况下，保持运行5 分钟待信号稳定后，通过示波器“测量” 功能读取电压峰值、有效值，并记录波形数据；

所有工况测试完成后，先关闭变频器与测试负载电源，等待5 分钟待电压完全放电后，关闭探头电源，依次断开探头与变频器端子的连接、BNC 线与示波器的连接，整理配件并放入探头原厂包装中。

六、测试结果与总结

测试过程中，PKDV5351 高压差分探头上升时间≤3.5ns，精准捕捉变频器输出电压的突变信号；共模抑制比> 60dB@100KHz，有效屏蔽了电网共模干扰，波形信噪比良好。整套系统搭建便捷，原厂配件与示波器兼容性强，操作流程符合工业测试规范，测试数据稳定可靠。

此外，探头具有过载保护、档位断电保存及三年主体质保等，可作为高压电力电子设备（如变频器、开关电源）差分电压测量的优选方案。

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