如何用LOTO示波器测量变压器带宽？

LOTO2018

如何用LOTO示波器测量变压器带宽？

变压器是实现交流电压、电流及阻抗转换的电磁器件。当原边线圈通入交流电流时，铁芯（或磁芯）中会激发交变磁通，该磁通通过电磁感应作用在副边线圈中产生感应电压（或电流）。

以单相变压器为例，其基本结构为两个线圈共绕于一个闭合铁芯，如图所示。其中连接电源的线圈称为原边线圈（初级绕组），连接负载的线圈称为副边线圈（次级绕组）。在理想工况下，变压器的变比系数满足 K=U1/U2=N1/N2=Ⅰ2/Ⅰ1，即电压比等于匝数比，且与电流比成反比关系。

测试采用 LOTO OSCH02 型虚拟示波器，通过信号发生器生成正弦扫频信号，作为原边线圈的输入电压 U1。同时将示波器的CHA、CHB 通道分别接入变压器副边输出端与信号源输出端。

在上位机软件中设置扫频信号，参数如下图所示：

在 LOTO 示波器软件的频响曲线功能界面中，我们将 y 轴配置为变压器输出信号与原扫频信号的幅值比值（CHA/CHB），x 轴设定为 CHB 信号的频率参数。如下图所示，在 100Hz 至 6MHz 的频率范围内，变比系数 U1/U2稳定保持为 1，表明该区间内变压器的输入输出信号幅值比处于理想状态。当原边线圈输入电压信号的频率超过 6MHz 后，变压器的输出信号开始出现幅值偏差，经实测分析得出，此注入变压器模块的最佳工作带宽为 100Hz 至 6MHz。值得注意的是，在 6MHz 到 10MHz 的扩展频率范围内，该模块仍展现出较为良好的信号输出特性。

后进行对比测试，对共模电感磁环、驱动隔离变压器，进口共模滤波模块以及 LOTO 注入变压器的带宽性能进行了评估，如下图所示，这四类变压器均呈现出较为宽泛的有效带宽表现，而在高频下LOTO 注入变压器具有较好的稳定性。需特别说明的是，本次测试仅进行了单次测试，受限于数据，测试结论尚无法完全代表同类产品的普遍性能特征。