自动化技术|示波器测试电源电压特性技术取得重大突破

水暖之家讯：作者：长沙顶变压器厂史云平

一、 技术背景

随着世界电力电子技术的不断发展，各种功能的电子电器设备层出不穷，绝大多数电器设备供电电源已从传统的工频电源过渡到了直流恒压，恒流电源以及高能效的开关电源，变频电源等二次供电的技术模式，电源的种类和大小参数千差万别，它们都要面对复杂、动态的工作环境，

目前在世界范围内的有关电力电子科学理论教育、科研、电能质量、电子产品开发、质量检测、维修的各种技术环节均大量使用示波器测量电源电压时间特性曲线，通过观察线路关键节点的电压电流波形可以直观地检查线路工作是否正常，验证设计是否恰当，这对提高电路可靠性极有帮助。

示波器是测量仪器中成为最基础，最重要是仪器，几乎所有的电力、电子工程师基本能根据示波器说明书的波形测量方式、或利用一些工作集累的经验来进行电路电压特性测量以观察、解释电路实际工作原理、功能。

与此同时有一个非常难以解释的现象：一台合格的模拟、数字示波器在测试一般普通的工频、脉冲、函数电信号等波形时，测试效果时都比较理想，一致性也很好。但应用到电力网络中测量时，因被测电路不同级别信号噪音、谐波、闪变及负荷工作特性特殊的纹波等复合信号的影响，无论什么级别的数字示波器产品均很难获取真实的、重现性好的动态电压变化特征曲线。特别在测量二次电源电压特性方面测量的波形模糊不清，电信号定位，再现性都很差。

对于此种长期又普遍存在的示波器使用缺陷，有的专家观点是因为示波器探头的分布电容太大影响显示效果，有的观点认为许多电源工作特性电信号接近噪声，需要更高分辨率的示波器或特殊探头配合使用才能清晰显示电压特性曲线，现阶段只有期待提高示波器配置性能和工程师实际工作经验进行具体分析。因此对二次电源的电压特性测试目前还没有比较标准的测试方法来判断电源的功率变化特征。

因为电源电压动态特性测试不能规范化，各种技术类型二次电源的适用范围不好定性，使用的安全性也是不理想的，据有关统计，电器设备80%的故障发生与电源有关，由此可以证明长期以来因为在科教理论，产品说明书依靠一些不清晰的测量参数资料和工程师的工作经验维持电源的设计、生产检验，是不严谨科学态度，需要电力电子从业者高度重视二次电压波形测量的技术问题。

二、TDTCT-1A电源电压特性动态测试系统简介

针对数字示波器常规使用时在测量二次电源运行特性电压、电流动态变化曲线显示不清晰的问题，长沙天顶变压器厂技术人员设计了一种全新的数字示波器测量技术解决方案，并且研制成功TDTCT-1 TDTCT-1A两种型号的电源特性动态测试系统，TCTDT-1不包含电参数测量、模拟负载电路的简约型，TDTCT-1A电源电压特性动态测试系统则是一种便携式测试系统，包括一台数字示波器和一台含电参数测量、模拟负载电路的辅助机箱，参见图一。

图一

TDTCT-A型电源特性动态测试系统优选了四个测试环节系统配置，

一，选择了测试功能、灵敏度，精确度合适的数字示波器作为电压、电流波形显示仪器，

二，使用多功能真有效值多功能电参数测量仪用作电量参数的测量，

三，配置恰当的大功率低阻抗电流波采样器，

四，选优多档R、RL模拟电路作为电源输出负载。

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