电流探头测试驱动 PA 电机动力线的共模与差模电流方法

驱动 PA（功率放大器）电机的动力线在工作时会同时存在差模电流和共模电流，这两种电流会带来不同的电磁干扰（EMI）问题。使用电流探头测试这两种电流，需采用不同的接线与测量方法，核心是利用电流探头的罗氏线圈原理或霍尔效应原理实现非侵入式测量。

一、核心概念区分类型

二、测试准备

设备清单

电流探头：需覆盖电机工作频率（如 DC~100MHz），支持差模 / 共模测量（如普科PKC7030H）

示波器：带宽不低于电流探头的上限频率，支持双通道同步测量

测试夹具：导线固定架、接地平板（模拟实际接地环境）

辅助工具：屏蔽线、50Ω 匹配负载（若需射频频段测量）

测试环境要求

远离强电磁干扰源（如变频器、大功率设备）

动力线与接地平板的距离模拟实际安装工况

探头与动力线垂直耦合，避免位置偏移导致的测量误差

三、差模电流测试方法

差模电流是相线与回线的电流差值，测试的关键是分别测量相线和回线的电流，再计算差值。

将电机动力线的相线和回线分开，确保两根导线无交叉。

用电流探头单独钳住相线，设置示波器为电流测量模式，记录相线电流波形 IL。

保持探头参数不变，单独钳住回线，记录回线电流波形 IN。

利用示波器的数学运算功能，计算差模电流 IDM=IL−IN。

分析差模电流的幅值、频率特性，重点关注电机启动 / 负载变化时的差模干扰峰值。

关键注意事项：

测试时需保持电机负载稳定，避免负载波动影响测量结果

探头钳口需完全闭合，防止漏磁导致的测量偏差

四、共模电流测试方法

共模电流是相线和回线对地的电流之和，测试的核心是同时钳住相线和回线，抵消差模电流，只保留共模电流。

将电机的相线和回线并行并拢，确保两根导线的间距小于探头钳口宽度。

用电流探头同时钳住相线和回线，此时差模电流的磁场会相互抵消（因为相线和回线的差模电流方向相反）。

示波器上显示的电流波形即为共模电流ICM。

若需测量对地共模电流，可将电机外壳接地，在接地线上串联电流探头，直接测量接地电流（接地电流≈共模电流总和）。

关键注意事项：

相线和回线必须平行且紧贴，否则差模电流抵消不彻底，会引入测量误差

对于三相电机，需同时钳住三根相线，共模电流为三根相线电流的矢量和

五、数据校准与误差分析

探头校准

每次测试前用示波器的校准功能，对电流探头进行增益校准

不同频率下的探头灵敏度不同，需根据频率修正测量值

误差来源及解决方法

探头位置偏差：使用固定架将探头与导线相对位置固定

外部电磁干扰：采用屏蔽电流探头或在测试环境中增加吸波材料

导线寄生参数：缩短测试导线长度，减少寄生电感 / 电容的影响

六、测试结果应用

差模电流超标：可在动力线两端串联差模电感或X 电容抑制干扰

共模电流超标：可在动力线与地之间并联共模电感或Y 电容，或优化电机外壳接地方式

记录不同负载、不同频率下的电流数据，为 EMC 整改提供量化依据

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