泰克示波器在變頻驅動行業的應用測試方案
一、需求與現狀
在當今的電機驅動行業，變頻調速越來越普及。由于變頻調速具有調速范圍寬、無浪涌電流、功率因數和效率高等優點，在電氣傳動、變頻傳動和數控中得到了廣泛的應用。特別是在節能減排的大環境下，設計一個高效可靠的變頻驅動系統已經成為很多工程師的重要工作。
變頻調速系統有很多優點，但是設計一個高效可靠的驅動系統并不容易。工程師有許多設計要求:
觀察驅動輸出電壓波形和PWM變化規律;
測量負載變化時驅動電流的變化;
捕捉各種原因引起的電機端過電壓;
了解驅動電壓波形的變化特征，以便選擇合適的濾波和補償措施。
圖一. 典型的變頻驅動原理電路
同時，對于驅動器內部，工程師需要：
·了解 IGBT 的輸出信號的質量;
·降低 IGBT 損耗和安全工作區驗證;
·捕捉由于供電系統的電壓波動造成系統“脫扣”問題
二、解決方案
解決這些問題，示波器無疑是最佳選擇，但普通的示波表往往不能勝任這些工作。首先示波表雖然有電池供電浮地測量的優點，但有限的存儲長度無法高精度地捕獲一個工頻周期的全部信號。雖然有些示波器有較長的存儲長度，但由于內存復用和波形管理的問題，實際使用時要么無法捕獲預期長度的波形，要么在繁多的波形中無法發現工程師感興趣的問題點。
圖二. 藍色電壓信號的過沖被自動查找并標記出
泰克示波器的DPO3000/4000是解決這些設計難題的利器：
·每通道獨立的5M/10M存儲器，可以在 500Ms/s 高采樣率下捕獲一個工頻周期波形變化
·獨有的波形導航功能可以快速的定位偶然發生的過電壓位置
·通過標配的數學運算功能，可以完成之前專用高帶寬功率分析儀才能進行的功率測量
·配合功率分析模塊或可變低通濾波功能，可以直接測量出電壓PWM信號的脈寬變化規律
·獨有的電源分析功能，可以分析出IGBT的損耗和安全工作區。
圖三.使用可變低通濾波，得到淺黃色波形為 PWM 電壓信 號的脈寬趨勢變化曲線
三、典型配置
DPO3000/DPO4000 示波器+P5205+TCP0030+DPO3PWR +TPC-BNC
說明：
DPO3000/DPO4000示波器均可，建議選擇帶寬300MHz以上
可選高壓差分探頭：P5210，P5205，P5200
可選電流探頭：TCP0030，TCP0150，TCPA300電流測試系統，TCPA400電流測試系統，A621，A622
如果電流較大，請參考電流探頭選型指南選擇其它電流探頭。
四、方案比較：
以上由安泰測試整理發布。更多關于泰克示波器的測試應用方案，歡迎咨詢安泰測試：http://www.nfrol.com
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