[发明专利]一种直流偏置下共模电感宽频特性的测量装置及方法

说明书

本发明涉及一种直流偏置下共模电感宽频特性的测量装置及方法，所述测量装置包括直流电源、电感、第一隔直电容、第二隔直电容、待测共模电感和阻抗测量设备，所述直流电源的正极端连接电感的一端，所述电感的另一端分两路，一路连接待测共模电感的第一绕组的第一连接端，另一路经第一隔直电容连接阻抗测量设备的第一连接端；所述直流电源的负极端分两路，一路连接待测共模电感的第二绕组的第一连接端，另一路经第二隔直电容连接阻抗测量设备的第一连接端；所述第一绕组的第二连接端和第二绕组的第二连接端短接，并连接阻抗测量设备的第二连接端。该测量装置及方法有利于提高测量的准确性和安全性。

技术领域

本发明属于电气设备领域，具体涉及一种直流偏置下共模电感宽频特性的测量装置及方法。

背景技术

共模电感是电气设备常用的滤波元件，用于抑制电路中存在的电磁干扰，阻抗特性是评估其电磁干扰抑制能力的重要依据，准确合理的阻抗特性测定是共模电感性能评估、参数设计、电路建模的重要保证。传统的共模电感阻抗特性测量，是脱离实际工作情况，没有施加偏置电流下的静态测量。共模电感在电路工作时受到直流偏置电流作用，直流偏置的存在会使共模电感的相对磁导率发生变化从而影响阻抗特性，故而不加偏置的阻抗特性测量结果不能准确反映共模电感在实际电路中的噪声抑制能力。

现有技术中公开了一种加偏置的单端测量方法，如图1所示，该方法使用直流电源提供直流偏置电流，使用阻抗测量设备对加有偏置电流的共模电感进行阻抗测量。由于电路不对称，阻抗测量结果会包含偏置电源和电感的阻抗，影响测量结果的准确性。同时理想的直流电源很难获得，测试的直流输出往往会包含一定的交流分量。隔直电容的存在只能隔绝直流电压但是没有办法隔绝交流电压，所以测量端口上会存在一定的交流电压，这个交流电压会干扰阻抗测量设备测量的准确性，甚至进一步导致测量仪器的损坏。加偏置的单端测量由于测量电路对称性不好，会使得测量端口上的交流电压更大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种直流偏置下共模电感宽频特性的测量装置及方法，该测量装置及方法有利于提高测量的准确性和安全性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种直流偏置下共模电感宽频特性的测量装置，包括直流电源、电感、第一隔直电容、第二隔直电容、待测共模电感和阻抗测量设备，所述直流电源的正极端连接电感的一端，所述电感的另一端分两路，一路连接待测共模电感的第一绕组的第一连接端，另一路经第一隔直电容连接阻抗测量设备的第一连接端；所述直流电源的负极端分两路，一路连接待测共模电感的第二绕组的第一连接端，另一路经第二隔直电容连接阻抗测量设备的第一连接端；所述第一绕组的第二连接端和第二绕组的第二连接端短接，并连接阻抗测量设备的第二连接端。

进一步地，所述第一隔直电容和第二隔直电容用于隔绝测量端口上的直流量，所述第一隔直电容和第二隔直电容在测量频段内具有相同的阻抗特性，且在测试频段内隔直电容阻抗远小于待测共模电感阻抗。

进一步地，所述第一隔直电容、第二隔直电容和共模电感构成一个平衡电桥，用于去除直流电源、电感引入的阻抗误差，减小直流电源不理想而产生的测量端口交流电压。

进一步地，所述直流电源为电压源或电流源。

进一步地，所述电感用于提高偏置回路的阻抗以及减小直流电源不理想而引起的交流纹波。

进一步地，所述测量装置配设有示波器，所述示波器用于在接入阻抗测量设备前连接测量端口，单次触发测量端口电压以判断测量状态对于阻抗测量设备是否安全。

本发明还提供了一种直流偏置下共模电感宽频特性的测量方法，包括以下步骤：

1）将直流电源与电感、待测共模电感相连接，确定偏置情况下电路正常工作，确定电路正常工作后断开电源；

2）将第一隔直电容与第二隔直电容接入电路中；