一、客戶背景與測試需求

客戶行業(yè)：無線充電設備研發(fā)制造商，專注于100W-300W大功率無線充電發(fā)射端（Tx）的設計與生產(chǎn)。

測試需求：

客戶需對無線充電發(fā)射端的高頻電流諧波進行精確測量，以優(yōu)化線圈驅(qū)動電路、降低電磁干擾（EMI）并滿足Qi標準（如FCC Part 18、CE RED）的諧波輻射限值。具體要求：

電流測量范圍：需覆蓋0-100A峰值（應對滿載啟動、異物檢測瞬態(tài)）；

帶寬與上升時間：發(fā)射端開關(guān)頻率達100kHz-300kHz，需帶寬≥200MHz、上升時間≤100ns，以捕捉高頻電流尖峰及諧波成分；

精度要求：直流/交流電流測量精度≤±1%（保證功率損耗計算準確性），相位誤差≤3°（避免功率測量偏差）；

兼容性：需兼容現(xiàn)有Tektronix MSO5系列示波器；

安全與易用性：非接觸式測量，避免破壞電路，且支持快速拆裝。

二、測試系統(tǒng)配置方案

核心測量設備：

高頻電流互感器：PK-2877（2套）

關(guān)鍵參數(shù)：

輸出比：1V/A（1A峰值對應1V輸出）；

峰值電流：100A（滿足滿載測試需求）；

跌落：0.1%/μs（保證大電流瞬態(tài)時的線性度）；

上升時間：100ns（對應約3.5MHz帶寬，滿足高頻開關(guān)測量）；

最大電流時間積：0.1A·ms（支持短時大電流脈沖）；

有效值：2.5A（長期工作電流范圍）；

3dB高頻：200MHz（捕捉EMI高頻諧波）；

磁芯L/f：0.0025（低磁芯損耗，提升高頻精度）。

示波器系統(tǒng)：

主機：Tektronix MSO54（1臺）

帶寬：500MHz（遠高于互感器帶寬，避免瓶頸）；

采樣率：6.25GSa/s（保證瞬態(tài)波形細節(jié)）；

通道數(shù)：4通道（可同時測量電流與電壓）；

配備FFT分析功能（用于諧波分析）。

輔助設備：

高壓差分探頭：Keysight N2791A;

無線充電發(fā)射端測試平臺：客戶定制100W測試平臺；

安全設備：CAT III 1000V絕緣工具及防護裝備。

三、系統(tǒng)搭建與配置

安裝實施：

將PK-2877互感器安裝在無線充電發(fā)射端線圈的驅(qū)動回路中，確?；ジ衅髋c被測導線垂直耦合；

互感器輸出通過高壓差分探頭連接到示波器的通道1和通道2（差分輸入）；

示波器設置：采樣率6.25GSa/s，存儲深度10Mpts，開啟FFT分析功能；

四、測試方法

穩(wěn)態(tài)測試：在100W滿載條件下，運行無線充電發(fā)射端，記錄電流波形，使用示波器FFT功能分析諧波成分；

瞬態(tài)測試：模擬異物檢測、啟動瞬態(tài)等工況，記錄電流瞬態(tài)波形，分析上升時間、跌落等參數(shù)；

精度驗證：使用高精度電流源（如Fluke 5520A）注入已知電流，對比互感器測量值與標準值，計算誤差。

五、測試結(jié)果

穩(wěn)態(tài)諧波分析：在100W滿載時，電流基波頻率為150kHz，3次諧波幅度為-40dBm，5次諧波為-50dBm，符合FCC Part 18 Class B限值要求；

瞬態(tài)響應：啟動瞬態(tài)時，電流上升時間為80ns（接近互感器標稱的100ns），跌落為0.08%/μs，滿足設計要求；

精度驗證：在0-100A范圍內(nèi)，測量誤差≤±0.8%，相位誤差≤2.5°，滿足精度要求。

六、總結(jié)

本方案采用PK-2877高頻電流互感器，成功實現(xiàn)了對100W無線充電發(fā)射端電流諧波的精確測量。系統(tǒng)配置合理，兼容現(xiàn)有示波器，測試結(jié)果驗證了互感器的高帶寬、高精度特性，為客戶優(yōu)化EMI設計提供了可靠數(shù)據(jù)支持。

審核編輯 黃宇