用示波器对功率损耗进行高精度分析
电力电子器件损耗的测试与计算研究
电力电子器件损耗的测试与计算研究夏兴国【摘要】电力电子器件是功率变换装置系统的主要组成部分，在工作中会产生功率损耗，降低了能量转换效率，损耗过大还会影响到器件自身安全和系统的性能指标。
以Buck电路为对象作为器件IGBT损耗测试的实验平台，设定了几种器件损耗的主要影响因素，并建立基准值。
通过这些影响因素的来同取值对IGBT反复测试，测出示波器中IGBT工作时的电压和电流波形后，转化成数据的方式来保存输出结果到计算机，利用算法编程来计算出相应损耗功率值。
最后，对影响损耗的相关因素进行分析和总结。
%Power electronic devices produced power loss in its work, which was the main component of the power converter system, and reduced the energy conversion efficiency, excessive loss also menaced the device's own security and performance indicators. The experimental platform of the IGBT loss test based on the Buck circuit, and the main influencing factors are set up, and the reference value is established. The voltage and current waveforms of the IGBT in the oscilloscope are measured after the IGBT losses are repeated testing with the different values of the influence factors, and saved the output of the data to the computer, used the algorithm programming to calculated the corresponding loss power value. In the end, the related factors affecting the loss are analyzed and summarized.【期刊名称】《齐齐哈尔大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】电力电子器件;IGBT;开关损耗;功率损耗;测试【作者】夏兴国【作者单位】马鞍山职业技术学院，安徽马鞍山 243031【正文语种】中文【中图分类】TP301.6随着电力电子器件开关频率的提高和开关容量的增加，如何正确计算出器件工作的功率损耗，对选取合适的器件及散热装置、电路拓扑和优化策略中都起到了重要作用。
电视和调频广播发射机常见故障的分析和处理
电视和调频广播发射机常见故障的分析和处理作者：郭占彬来源：《卫星电视与宽带多媒体》2024年第11期【摘要】随着长期使用以及外部环境因素的干扰，电视和调频广播发射机常会出现各种故障，给维护管理带来了诸多挑战。
本文着重分析了电视和调频广播发射机常见故障的原因、检查维修措施以及应急处理方法。
并且通过对症施法，从管路损耗、放大管性能、馈线损耗、晶振失调、相位锁定环路故障等方面进行了分析诊断，并提出了相应的检查维修方案和应急处理措施，为发射机稳定、高效运行提供借鉴。
【关键词】发射机；故障分析；检查维修；应急处理中图分类号：TN92 文献标识码：A DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2024.11.003电视和调频广播发射机作为现代保证通信网络中的重要设备，其稳定高效的工作性能信号的最终传输质量。
然而，随着长期使用以及外部环境因素的干扰，这类发射机常会出现各种故障，给维护管理带来诸多挑战。
因此，对常见故障的成因分析、检修措施和应急处理方法进行全面系统的研究，对于提升发射机的可靠性和使用寿命至关重要。
本文对电视和调频广播发射机常见故障进行了全面分析，并提出了切实可行的检修维护与应急处理方案，以期为相关从业人员提供有益参考。
1. 电视和调频广播发射机的运行特征电视和调频广播发射机作为现代通信中的重要载体，其运行特征具有密切联系，却又存在一些差异。
电视发射机主要通过幅度调制（AM）和频率调制（FM）的方式，将视频和音频信号传输到广大观众家中。
其输出功率通常在几千瓦到几十千瓦之间，覆盖范围较广。
频率特性要求非常严格，频率偏移容许度通常小于百分之一。
同时，其对失真和噪声也有较高的指标要求，以确保图像和音质的清晰度[1]。
相比之下，调频广播发射机则主要采用频率调制（FM）技术，将音频信号传输至收听者。
其输出功率一般在几百瓦到几千瓦级别，覆盖范围相对较小。
但频率稳定性要求同样严格，同时对调制失真和噪声也有严格的指标控制，确保广播信号的优质传输。
电容参数测试实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解电容器的参数及其测试方法；2. 掌握使用示波器、万用表等仪器进行电容器参数测试的操作技巧；3. 熟悉电容器参数对电路性能的影响。
二、实验原理电容器是一种储存电荷的电子元件，其参数主要包括电容量、耐压值、损耗角正切等。
电容量是指电容器储存电荷的能力，单位为法拉（F）；耐压值是指电容器能够承受的最大电压，单位为伏特（V）；损耗角正切是衡量电容器损耗性能的参数，其值越小，电容器性能越好。
电容器参数测试实验主要通过测量电容量、耐压值和损耗角正切等参数，来评估电容器的性能。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：（1）示波器：用于观察电容器充放电波形；（2）万用表：用于测量电容器的电容量、耐压值和损耗角正切；（3）信号发生器：用于提供测试信号；（4）电容器：待测试的电容元件。
2. 实验材料：（1）测试电路板；（2）连接线；（3）电源。
四、实验步骤1. 连接电路：按照实验电路图连接测试电路，包括信号发生器、电容器、示波器、万用表等。
2. 测量电容量：（1）打开电源，调节信号发生器输出频率为1kHz，输出电压为5V；（2）使用万用表测量电容器的电容量，记录数据。
3. 测量耐压值：（1）使用万用表测量电容器的耐压值，记录数据；（2）将电容器接入测试电路，逐渐增加电压，观察电容器是否击穿，记录击穿电压。
4. 测量损耗角正切：（1）打开示波器，将示波器探头连接到电容器的两端；（2）使用信号发生器输出正弦波信号，调节频率为1kHz，输出电压为5V；（3）观察示波器显示的波形，记录电容器的充放电波形；（4）使用万用表测量电容器的损耗角正切，记录数据。
5. 数据处理与分析：（1）根据测量数据，计算电容器的电容量、耐压值和损耗角正切；（2）分析电容器的性能，比较不同电容器的参数差异。
五、实验结果与分析1. 电容量：根据实验数据，电容器A的电容量为10μF，电容器B的电容量为15μF。
2. 耐压值：电容器A的耐压值为50V，电容器B的耐压值为60V。
泰克示波器在电源测量与分析中的应用(二)
为得 到准确的结果 ，测量应该尽可能包括被
该例子假设使用 了 Ｔ Ｓ ＷＲ Ｄ Ｐ ３电源测 量应用
测信号 的一个完整 的工频周期 。另外 ，采集 电压
ＷＷ ｃ ｉａ ｐ ｗｅ ．ｅ ／２ ０ 年 第 ｌ 期 ６ Ｗ． ｈｎ －ｏ ｒｎ ｔ ０ ７ Ｏ
维普资讯
取决于二极管通路 中的外部 电路 。二 极管中的损
耗取决于二极 管关 断转换 时的正向电流和下降电 流的ｄ／ｔ ｉ 。总损耗是 开关 中的平均 功率损 耗 ，这 ｄ
１０ 电平也排除了任何振荡 。 Ｖ ５
如前所述 ，示波器 的垂直被设 为 １０ ／ｉ， ０Ｖ ｄｖ 以捕获开关 电压波形 。在如此 高的设置 下 ，示 波
包括开关损耗 和传导损耗 。 总损耗 由以下公式给出 ：
。。。
＝，， （。（ｄ ＝－ｓ — ） ｉ） ｊ ｉ ・ － ， ：
（和Ｊ （分别 是开关 Ｊ ｔ ｓ ｔ ） ） 二 的瞬问电压
器 （ 任何数字示波器 ）的动态范 围不足 以分辨 出
现在 同一信号 中的饱和 电压值 。 这里Ｔ Ｓ ＷＲ 的 ＤＰ ３
晶体管开关 电路在转换 期间会 损耗 能量 ，因
为在开关 时二极管储存 的电荷被释放 ，寄生 电感
该公式假设 （ 漏极和源极问的电容 ）和
上 的电压是线性增加 的。 和 是寄生 电容 。
和 电容也会释放能量。 “ 开通损耗 ”是指开关 器
件从断开转换到开通时损耗的能量 。“ 断损耗” 关
其中
用户输入功能就很有用 。 输 入值 ＭＯ Ｆ Ｔ Ｄ Ｂ Ｔ Ｇ Ｔ的Ｖ Ｅ Ｓ Ｅ 的Ｒ Ｓ 或 Ｊｈ Ｂ Ｃ 可以从开关 器件的数据表获得并手工输入 。该应
泰克示波器在电源测量与分析中的应用
开状态 ，消耗 的能量都极少 、效率高而发热低 。
开关器件在很大程度上决定 了 Ｓ Ｐ Ｍ Ｓ的总体性 能。
对开关 器件的主要测量包括 ：开关 损耗 、平均功 率损耗 、安全工作 区及其它 。
决于开关器件 的类型 。如 图 ２ 所示 的 ＭＯ Ｆ Ｔ Ｊ Ｂ Ｔ）和 （Ｇ Ｔ） Ｉ Ｂ 器件 中 ，该 电压
间。图３ 显示 了开关器 件的典 型信 号特征。
▲ 仪器 能在 同一次采集 中处理 开关器件 的 开通 和 断开 电压 吗？这 些信 号 的 比例 可能 达到
１０ ０ ０ ０ ０： ｌ 。
▲ 有可靠 、 准确的电压探头和 电流探头吗？
有可 以校正它们的不同延 迟的有效 方法 吗？
图６ 到图９ 是实 际示 波器屏幕 图 ，显示 了探头 时问偏差的影响 。与Ｄ Ｔ Ｕ 的连接是通 过一支Ｔ ｋｒ ｅｔ
—
ｏｉ ５０ ． Ｖ差分探头 和一 支 Ｔ Ｐ ０ ５ Ａ ｎｘ ２ ５１ ｋ Ｐ ３ Ｃ ３ ３ １０
Ａ ／ Ｃ电流探头 。 “ ＣＤ 电压 ”和 “ 电流”信号 由校
量的基础 。 ４１ 测量一次采集 中的１０ ￥ １０ Ｖ ． ０ Ｖ ￣ ０ ｍ 电压 １
简化的Ｓ Ｐ 示意图 。图 中显示 了电能转换部分 ， ＭＳ 包括有 源器件 、无 源器件以及磁性 元件。Ｓ Ｐ ＭＳ
技术使用 了金 属氧化 物场效 应晶体 管 （ Ｏ Ｆ Ｔ） Ｍ ＳＥ 与绝缘栅极双 晶体管 （Ｇ Ｔ）等功率半导体开关 ＩＢ
主要取决于饱和导通压降 （ Ｃ ） Ｖ Ｅ 。断开状态
的电压取决 于工作输人 电压和开关变换器的拓扑 。
为计算设备设计 中的典 型直流电源使￣ ０ ｒ 到 Ｖ ｍｓ
２ ４ ｒ ｓ 间的通用市 电电压 。 ６Ｖｍ 之
用数字荧光示波器对功率损耗进行高精度分析
压和 电流波 形的平 均值 。应 使用实 际测
量所用的数 值设置敏 感度 。在没有 信号 的情况下 ，调 整微调 电容器 ，将每一 波 形的零位平 均值调 至０ 这 一步骤 可最 Ｖ， 大限度地减少 因测量系统 内的静态 电压
当负载转 换时 ，开关 器件的功率 损耗也 随 之变化 。所产生的功率 波形将是 非周 期性 的。分析 非周期性功率 波形是一 件
项 极为重要 的测量 工作 。设 计人 员在 精 压 。 可在 电压 之上浮动 ， Ｖ 电压范 围可 个测试 点直接连 接 。探头 隔离 器是一种 确测量 和分析各种 设备的瞬 时功率损 耗 为 几 十 伏 至 几 百 伏 ， 取 决 于 电 源 的 电 有效的解 决方案 ，但较 为 昂贯 ，其 成本 这 时 ，所 面临 的挑 战有 下列 几个 方面 ： 精 压范 围。这里 可通过 以下几种 方法测量 是 差 分 探 头 的 ２ 倍 。 ～５ 确 测量功率 损耗所需 的测试 装置 ；校 正 电压 和 电流 探 头 传 导 延 迟所 造 成 的 误
用 Ｔ Ｓ ０ ０系列 数字 荧光 示波 器 。 Ｄ ５０ 加上 Ｔ Ｓ ＷＲ 功 率测 量软 件 ＤＰ ２ 进 行功 率损 耗分 析
新 型 的 开 关 电 源 （ Ｓ Ｍ Ｐ Ｓ ， 图 ；分 析 负 载动 态 变 化 期 间的 功率 损
Ｓ ｔｈ ｄ Ｐ ｗｅＳ ｐ ｌ ） 要给具有 耗 ；计算 电感器或 变压器的磁 芯损耗 。 ｗｉ Ｍｏ ｅ ｏ ｒ ｕ ｐｙ需 ｃ 数据 传输速 度 高和 ＧＨｚ级处 理 器提供
５ ４
今日电子 ．２ ０ －５ ０６￣ Ｆ Ｔ进 行 电 流 测 量 时 ， 先 将 电流探 头夹 好 ，然后 微调测 量 系统 。 许 多差 分 探 头 都 装 有 内 置 的 直 流 偏 移 微 调 电容 器 。关 闭 被测 设 备 待 示 波 器 和 探 头 完 全 预 热 后 ，便 可 设 定 示 波 器 测 量 电
使用示波器进行信号测量技巧
使用示波器进行信号测量技巧在电子领域中，信号测量是一项非常重要的工作。
准确地测量信号的频率、幅度和相位，可以帮助我们分析电路的工作情况，进而改进设计和解决问题。
而在信号测量中，示波器是一种不可或缺的仪器。
本文将探讨几种使用示波器进行信号测量的技巧和注意事项，帮助读者更好地应用示波器。
1. 选择适当的示波器设置在开始信号测量之前，我们需要选择适合的示波器设置。
首先，选择合适的时间基准和垂直灵敏度，以便在示波器屏幕上显示出待测信号的合适波形。
时间基准决定了示波器屏幕上每个小方格所代表的时间，而垂直灵敏度则决定了每个小方格所代表的电压。
其次，调整触发设置。
示波器的触发设置可以帮助我们稳定地观测待测信号。
触发电平可以设置在待测信号的特定水平上，当信号达到触发电平时，示波器才会触发并显示波形。
触发沿也可以设置为上升沿或下降沿，以满足实际测量需求。
2. 正确连接信号源和示波器在进行信号测量之前，我们需要正确地连接信号源和示波器。
通常情况下，信号源的输出端口会连接到示波器的输入端口。
确保连接良好，避免因接触不良或短路等问题导致测量结果不准确。
如果测量的是高频信号，注意信号源和示波器之间的传输线需要具备相应的带宽能力，以确保传输信号时没有过多的损耗和畸变。
合理选择适用于高频测量的传输线材料和长度，同时避免干扰信号的干扰源。
3. 了解采样频率和带宽的关系示波器的采样频率和带宽是影响信号测量的关键参数。
采样频率是指示波器在一秒钟内对信号进行采样的次数，而带宽则是指示波器可以接收和显示的频率范围。
在选择示波器时，需要根据待测信号的频率范围和特性来确定采样频率和带宽。
通常情况下，采样频率应为待测信号频率的两倍以上，以确保准确重建信号波形。
而带宽则应包含待测信号的最高频率成分，以避免信号被截断而无法完整显示。
4. 注意示波器的内部噪声和失真在进行信号测量时，示波器的内部噪声和失真也会对测量结果产生一定的影响。
示波器的内部噪声是由示波器自身电路和元件的热噪声引起的，它会与待测信号叠加在一起，影响信号的准确测量。
横河新型示波功率仪助力瞬态功率高效测量
电感耦 合传送 能量 ，两者之 间无需 电
线 连 接 ， 因 此 充 电 器 及 用 电 的 装 置 都 町以 做 到 无 导 电 接 点 外 露 。 ＿ 允 线 充 电 技 术 已经在 电动牙刷 、电动 剃须 川、 无 线 电 话 等 小 家 电 产 品 中 实 现 应
用。
面临的重要 问题 。
１ ． ２ 无线 充 电系统 测量 实侧
目 前 在 无 线 充 电测 试 领 域 使 用 的 测 试 设 备 是 普 通 的 功 率 分 析 仪 和 示 波 器 。 普通 功 率 分析 仪 的 带宽 只有 几Ｍ ，
Ｐ Ｘ８ ０ ０ ０ 既可 以精 确采集 电压波形和 电
流波 形 ，也可以 『 一 Ｊ 样 精 确 的 采 样 捕 捉 瞬 态 功 率 波 形 。 伴 随 这 款 新 产 品 的 问 ｆ Ｈ ＝ ， 研 发 人 员再 也 不 必 担 心 遇 到 传 统
足 客 户要求 ，即节 省 ＿ ｒ 客 户的投 入 ， 又提 高 了测 试效 率 。
将Ｉ Ｘ８ ０ ０ ０ 用 于 无
以在 ・ 个 示屏 卜同时 示 电压 、电
流 、 功 率 的 实 时 波 形 ， 为 高 精 度 的 瞬
态功 率测 量提供 了 一个低 成本 、高效 的测 试解决 方案 。下 文通 过介 绍该款
频 率 下共 振 的 电磁 线 圈 ， 震 荡 频 率 最
精 度 、 高达 １ ０ ０ ＭＳ ／ ｓ 采样率￣ ｌ Ｊ ２ ０ ＭＨｚ 带 宽 ，能 够 支 持 在 超 高 频 率 下 Ｊ 二 作 的 低 功 率 因数 系统 的 高精 度 测 量 ；３ ）去
１ ． １无 线充 电技 术 简介
２ ０ ｌ ４ 年 ３ 月 第 ３ ３ 卷第 ３ 期
横河PX8000示波器功率仪
变频器电机测试中的一个常见问题就是环境噪 声，这意味着测试开始之前测试值就已经不为 零了。通过偏置功能，PX8000可以消除这样的 影响并隔离特定的输入，以便于测试和分析。
逆变升压电路中的电 抗器损耗测量
总述
电抗器由电磁芯和线圈组成，位置在变频器之前，作用 是过滤噪声和提高电压电平。电气工程师要关注的重点 是如何降低整个变频器系统的功率损耗，同时电抗器性 能也是他们的兴趣所在。
详细瞬态分析
通过精确定义开始和结束(Start/Stop)光标，PX8000可 以测量开始和结束之间的所有功率波形参数。
趋势运算
PX8000拥有均方根(RMS)、平均功率等内置运算功能， 可以显示周期功率趋势图。
去延迟补偿
PX8000的去延迟功能可以消除可能由传感器或输入特性 引起的电流信号和电压信号之间的偏置。
Power meets precision
世界各地的研发团队都在努力接受功率测量对新精度 水平的要求。由于微处理器控制的普及和减少能源消 耗的持续压力，电气和电子工程之间的界限越来越模 糊，如今业界急需一个新的测量类别⸺混合测量。
传统功率测量仪器不能提供准确的时间测量，而示波 器又不是专为测量功率而设计的仪器。作为世界上首 台示波功率仪，PX8000为功率测量领域带来了示波 器风格的瞬态测量。
横河功率分析仪系列
PX8000是广受业界好评的横河功率分析仪系列中的全新旗 舰产品。横河早在20世纪60年代就设计了第一台功率测量 仪器。此后，横河功率分析仪一直在可持续工业发展中发 挥着重要作用。
isoPROTM – 首创测量技术
PX8000采用了横河isoPROTM技术，可提供业界领先的绝 缘性能和最高速度。由于设计时考虑到节能应用的目的， isoPRO核心技术为高电压、大电流、高频率等工作条件下 变频器的高效评价提供了性能保障。
示波器
1、对一个已设计完成的产品，如何用示波器经行检测分析其可靠性？答：示波器早已成为检测电子线路最有效的工具之一，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。
这对提高可靠性极有帮助。
当然对波形的正确分析判断有赖于工程师自身的经验。
2、决定示波器探头价格的主要因素是什么？答：示波器的探头有非常多的种类，不同的性能，比如高压，差分，有源高速探头等等，价格也从几百人民币到接近一万美元。
价格的主要决定因素当然是带宽和功能。
探头是示波器接触电路的部分，好的探头可以提供测试需要的保真度。
为做到这一点，即使无源探头，内部也必须有非常多的无源器件补偿电路(RC网络)。
3、一般的示波器探头的使用寿命有多长时间？探头需不需要定期的标定？答：示波器的探头寿命不好说，取决于使用环境和方法。
标准对于探头没有明确的计量规定，但是对于无源探头，至少在更换探头，探头交换通道的时候，必须进行探头补偿调整。
所有有源探头在使用前应该有至少20分钟的预热，有的有源探头和电流探头需要进行零点漂移调整。
4、什么是示波器的实时采样率？答：实时采样率是指示波器一次采集(一次触发)采样间隔的倒数。
据了解，目前业界的最高水平是四个通道同时使用。
5、什么是示波器的等效时间采样？答：等效时间采样指的是示波器把多次采集(多次触发)采集到的波形拼凑成一个波形，每次采样速率可能很慢，两次采集触发点有一定的偏移，最后形成的两个点间的最小采样间隔的倒数称为等效采样速率。
其指标可以达到很高，如1ps。
6、什么是功率因数？如何测量？答：功率因数：在直流电路里，电压乘电流就是有功功率。
但在交流电路里，电压乘电流是视在功率，而能起到作功的一部分功率（即有功功率）将小于视在功率。
有功功率与视在功率之比叫做功率因数，以COSΦ表示，其实最简单的测量方式就是测量电压与电流之间的相位差，得出的结果就是功率因数。
7、如何表达和测试功率密度？答：功率密度就是单位体积里的功率，一般电源里用W/in3。
高频介电常数及介质损耗测试仪使用方法
高频介电常数及介质损耗测试仪使用方法【1. 引言】1.1 概述本文旨在介绍高频介电常数及介质损耗测试仪的使用方法。
高频介电常数和介质损耗是材料研究、电子工程以及通信领域中重要的物性参数，对于材料的设计和性能评估具有重要意义。
通过高频介电常数和介质损耗测试仪，可以快速而准确地获得材料在高频范围内的介电性能。
1.2 文章结构本文共分为五个部分，内容如下：- 第一部分为引言部分，概括了文章的目的和结构。
- 第二部分为高频介电常数及介质损耗测试仪概述，简要介绍了高频介电常数和介质损耗的概念，并对测试仪器进行了概述。
- 第三部分详细阐述了高频介电常数测试方法，包括仪器准备与设置、样品制备与加载以及测试步骤与参数选择。
- 第四部分探讨了介质损耗测试方法，包括测试原理与背景知识、实验操作步骤以及数据处理与分析。
- 最后一部分为结论部分，总结主要发现与结果，并对未来的研究方向进行展望。
1.3 目的本文的目的是介绍高频介电常数及介质损耗测试仪的使用方法，为读者提供准确和详细的操作指南以及理论知识基础。
通过阅读本文，读者将能够了解到高频介电常数和介质损耗的含义、测试仪器的概述以及具体的测试方法。
这将有助于读者在相关领域中开展相关研究工作，提升材料设计和性能评估的水平。
2. 高频介电常数及介质损耗测试仪概述2.1 高频介电常数高频介电常数是衡量物质对高频电磁波响应的性能之一，也称为相对介电常数或复介电常数。
它是指当物质处于交变电场中时，相对于真空而言，它在阻挡该交变电场传播的程度。
高频介电常数通常使用复数表示，由实部和虚部组成。
实部代表了物质对电场的抵抗能力，而虚部则代表了能量散失或吸收。
高频介电常数的测量对于许多领域都具有重要的意义，如无线通信、材料科学和生物医学等。
它可以帮助我们了解材料在高频情况下的行为，并提供设计和优化相关设备和应用所需的基础数据。
2.2 介质损耗测试仪介质损耗测试仪是一种用来测量材料高频范围内介电性能的仪器设备。
常用电子元器件检测方法
常用电子元器件检测方法引言在电子元器件的生产、维修和使用过程中，常常需要进行各种检测来确保其质量和稳定性。
本文将介绍一些常用的电子元器件检测方法，旨在帮助读者了解电子元器件检测的基本原理和方法。
1. 电容器检测方法1.1 电容器电容值测量方法电容器的电容值是其重要的参数之一，常用的电容值测量方法有以下几种：•万用电表测量法：将电容器分别与正负极接触电表的两个测量槽，读取电容值。
•示波器法：通过观察充电或放电电容器的波形，计算出电容器的电容值。
•桥式测量法：使用LCR（电感、电容和电阻）桥，通过比较电容器与标准电容器的电压和电流，计算电容值。
1.2 电容器损耗角正切测量方法电容器的损耗角正切是衡量其损耗能力的参数，常用的测量方法有：•桥式测量法：利用LCR桥，通过比较被测电容器与标准电容器的相位差，计算损耗角正切。
•示波器法：观察电容器放电过程中的波形，通过波形分析计算损耗角正切。
2. 电阻器检测方法2.1 电阻器电阻值测量方法电阻器的电阻值是其最基本的参数，测量电阻值的方法有以下几种：•万用电表测量法：将电阻器两端接在电表的测量槽上，读取显示的电阻值。
•桥式测量法：利用LCR桥，通过比较被测电阻器与标准电阻器的电压和电流，计算电阻值。
•示波器法：观察电阻器上的电压波形，通过波形分析计算电阻值。
2.2 电阻器功率测量方法电阻器的功率是其可以承受的最大功率，常用的测量方法有：•万用电表测量法：将电阻器两端接在电表的测量槽上，读取显示的功率值。
•桥式测量法：利用LCR桥，通过比较被测电阻器与标准电阻器的电压和电流，计算功率值。
3. 二极管检测方法3.1 二极管正向电压测量方法二极管的正向电压是其正常工作的重要参数，测量正向电压的方法有以下几种：•万用电表测量法：将电源正负极分别接在二极管的两个引脚上，读取显示的正向电压值。
•示波器法：在二极管信号路径上接入示波器，观察正向导通过程的波形，通过波形分析计算正向电压。
通信设备射频故障分析与维修考核试卷
7.通信设备中的多径效应会导致信号的______和______。
( ) ( )
8.为了提高射频设备的抗干扰能力，可以采用______和______等设计。
( ) ( )
9.射频设备的______是保证设备正常运行和人员安全的重要措施。
( )
10.在射频维修中，使用______可以帮助定位故障点。
D.对维修人员进行专业培训
14.射频信号在传输中发生衰减，以下哪种情况不会加剧衰减？()
A.传输线长度增加
B.传输线材质变化
C.工作频率提高
D.天线增益提高
15.在射频设备维修中，关于放大器的故障，以下哪项描述是错误的？()
A.放大器增益不足可能是由于内部元件老化
B.放大器发热可能是由于散热不良
C.放大器输出功率不稳定可能是由于电源波动
A.微电子器件
B.射频放大器
C.电源模块
D.机械部件
15.射频通信系统中，以下哪些因素会影响信号的传输效率？()
A.天线的方向性
B.传输线的损耗
C.信号的调制方式
D.通信双方的时间差异
16.以下哪些措施可以有效减少射频设备的功耗？()
A.优化电路设计
B.使用高效电源
C.减少不必要的射频部件
D.提高发射功率
( )
2.射频放大器的增益通常用______分贝（dB）来表示。
( )
3.在射频电路中，阻抗匹配可以减少信号的______和______。
( ) ( )
4.射频干扰（RFI）可以分为______干扰和______干扰量天线匹配好坏的重要指标。
( )
6.射频设备维修时，常用______来检测射频连接器的接触情况。
介损试验的目的和原理
介损试验的目的和原理一、介损试验的目的介损试验是一种重要的电磁性能测试方法，主要用于评估材料的介电性能。
其目的是通过测量材料在电磁场中的介电损耗，了解材料对电磁波的吸收和散射能力，进而判断材料的电磁性能和适用范围。
二、介损试验的原理介损试验基于材料的介电性质和电磁场之间的相互作用，通过加电场或磁场，测量材料中的功率损耗，从而计算介电损耗。
其原理可以总结为以下几点：1.介电性质：材料在电磁场中的响应可以通过介电常数和磁导率来描述。
介电常数反映了材料中电场的分布和电荷极化程度，磁导率反映了材料对磁场的响应能力。
2.电磁场和材料之间的相互作用：当电磁波作用于材料时，电场和磁场的变化将导致材料中的电荷和磁化强度发生变化。
这种变化会耗散能量，导致材料产生介电损耗。
3.功率损耗的测量：在介损试验中，一般通过测量材料中吸收的功率和散射的功率来计算功率损耗。
吸收的功率是指电磁波能量被材料吸收转化为其他形式的能量，散射的功率是指电磁波能量从材料中散射出去。
4.介电损耗的计算：通过测量吸收的功率和散射的功率，可计算出材料的介电损耗。
介电损耗可用介电损耗因子（tanδ）或介电损耗角（δ）来表示。
介电损耗因子是介电损耗与材料的电磁性能相关参数之比，介电损耗角是介电损耗相对于电磁场频率的相位差。
材料选择和实验设置一、材料选择在进行介损试验时，通常需要选择满足实验要求的材料。
材料选择的主要考虑因素包括频率范围、温度范围、厚度和材料类型等。
1.频率范围：不同材料对电磁波的吸收和散射能力受频率影响较大。
因此，根据实验需要选择适合的频率范围。
2.温度范围：温度对材料的介电性能有一定影响，需要考虑材料在实验过程中的稳定性和可靠性。
3.厚度：材料的厚度对其吸收和散射能力也有影响。
可以根据实验要求选择适合的厚度。
4.材料类型：不同材料的介电性能存在差异，根据实验需要选择合适的材料类型，如金属、绝缘体、半导体等。
二、实验设置进行介损试验时，需要进行一系列的实验设置，以确保测试结果的准确性和可靠性。
功率半导体元件的损耗计算分析方法
功率半导体元件的损耗计算分析方法引言：功率半导体元件在各种电力电子设备中广泛应用，如电源、变频器和驱动器等。
由于功率半导体元件在工作过程中会产生一定的损耗，因此准确计算和分析功率半导体元件的损耗是非常重要的。
本文将介绍功率半导体元件的损耗计算分析方法，包括导通损耗和开关损耗的计算方法。
一、导通损耗的计算方法导通损耗是功率半导体元件在导通状态下产生的损耗，主要由通态电阻引起。
导通损耗的计算方法如下所示：1.确定导通状态的电流和电压：根据电路工作条件和元件的导通方式，确定导通状态的电流和电压。
2.计算导通状态下的功率：使用下式计算导通状态下的功率：P_on = I_on * V_on3.计算导通损耗：使用下式计算导通损耗：P_cond = I_on^2 * Rds_on其中，Rds_on为通态电阻。
二、开关损耗的计算方法开关损耗是功率半导体元件在开关状态下产生的损耗，主要由开关过程中产生的开关电压和开关电流引起。
开关损耗的计算方法如下所示：1.确定开关状态的电流和电压：根据电路工作条件和元件的开关方式，确定开关状态的电流和电压。
2.计算开关状态下的功率：使用下式计算开关状态下的功率：P_sw = V_sw * I_sw * f_sw其中，V_sw为开关电压，I_sw为开关电流，f_sw为开关频率。
3.计算开关损耗：使用下式计算开关损耗：P_sw = V_sw * I_sw * t_sw其中，t_sw为每个开关周期内的开关时间。
三、损耗的分析和优化方法对于功率半导体元件的损耗分析和优化，以下是几种常用的方法：1.模拟仿真：使用电路仿真软件，将元件的导通和开关过程模拟为电路模型，进行电路仿真，得到元件的导通损耗和开关损耗。
2.实验测量：使用实验仪器，如功率分析仪和示波器，测量元件在实际工作条件下的导通损耗和开关损耗。
3.确定损耗最大的元件：通过计算和分析，确定在实际工作条件下损耗最大的元件，针对该元件进行优化设计。
发电机试验中的定子电流谐波与损耗分析
发电机试验中的定子电流谐波与损耗分析发电机是当今社会中不可或缺的重要设备，在各种工业生产和生活领域都有广泛应用。
而发电机的性能稳定与否直接影响到电力供应的质量以及设备的运行效果。
定子电流谐波与损耗是发电机试验中需要重点分析的两个指标。
本文将探讨定子电流谐波与损耗产生的原因以及可能的解决方法，以期提高发电机的性能与运行效率。
一、定子电流谐波的产生原因在发电机运行过程中，定子电流的谐波是不可避免的。
定子电流谐波的主要产生原因包括以下几个方面：1. 磁场非线性因素：发电机的定子线圈由于非线性磁路的存在，在受到电压激励时会产生谐波电流。
2. 非理想电源：电源的非理想性会使得电压波形失真，从而导致定子电流出现谐波成分。
3. 电机结构和绕组设计不合理：电机的结构设计不合理或绕组的设计参数选取不当都可能导致定子电流谐波的产生。
二、定子电流谐波的影响定子电流谐波的存在将对发电机的性能产生一定的影响：1. 增加发电机的损耗：定子电流谐波会在导线和铁芯中产生附加损耗，导致发电机的效率降低。
2. 引起发热现象：定子电流谐波在发电机中会导致发热现象的增加，进而加剧设备的老化和损坏。
3. 影响电力质量：定子电流谐波会使得交流电的波形失真，导致电力质量下降，甚至会对其他设备产生影响。
三、定子电流谐波的分析方法为了对定子电流谐波进行准确分析，需要采用适当的方法和工具。
以下是常用的定子电流谐波分析技术：1. 傅里叶变换：通过使用傅里叶变换，可以将周期性的定子电流信号分解成多个谐波成分，并进一步分析各个谐波的特性。
2. 示波器测量：使用示波器对定子电流进行实时测量，可以直观地观察到电流波形的变化，从而判断是否存在谐波成分。
3. 频谱分析仪：频谱分析仪可以将定子电流信号分解成不同频率的成分，并以图表方式展示，方便分析人员更全面地了解定子电流谐波情况。
四、定子电流谐波的解决方法针对定子电流谐波问题，可以采取以下解决方法：1. 优化电机的设计和绕组：合理的电机结构和绕组设计可以减少或消除谐波电流的产生。
利用示波器测量电感串联参数
利用示波器测量电感串联参数聂明【摘要】介绍了三种利用示波器作为工具,测量电感器低频串联等效模型参数-有功电阻和电感量的方法.重点指出了在实际测量过程中会遇到的测试仪器公共端问题,给出了具体解决方案.利用其中的一种方法,对色环电感和标准自感器的串联参数进行了测量,测量结果精度高.此内容可作为扩展性内容加入到示波器的原理与使用实验项目的教学过程中,对充分发挥学生的创新思维及解决实际问题的变通能力都是有益的.【期刊名称】《大学物理实验》【年(卷),期】2019(032)001【总页数】6页(P33-38)【关键词】有功电阻;示波器;电感测量【作者】聂明【作者单位】东北石油大学,黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TM934.4电感器即电感线圈，是用导线(漆包线、纱包线、裸铜线、镀金铜线)绕在绝缘管或铁芯、磁芯上的一种常用电抗元件。
其种类较多，有高频阻流线圈、低频阻流线圈、调谐线圈、高频电感线圈、提升线圈、稳频线圈等。
在LC滤波器、调谐放大器、振荡器、均衡电路及去耦电路等电路中有大量使用。
由于实际的电感线圈的匝与匝之间具有分布电容，线圈与地及与屏蔽盒之间也有杂散电容存在。
考虑到这些分布电容及线圈导线的欧姆电阻和各种交流损耗(介质、涡流、磁滞损耗等)的存在，实际电感线圈的等效电路如图1所示。
图1 实际电感等效模型在低频使用时，由于分布电容及杂散电容较小可以忽略，实际电感器可用图2所示串联等效模型表示。
其中L为电感量，RL中包含电感线圈的欧姆电阻，但并不只是欧姆电阻。
它综合反映了电感线圈的有功功率损耗，这个有功功率既有导线欧姆电阻的焦耳热功率，也有线圈及其磁芯带来的介质功率损耗，如介电损耗、磁滞损耗、涡流损耗等。
所以RL就是表征一个电路有功功率损耗的有功电阻，是电感等效电路复阻抗的实部[1]。
图2 电感低频串联等效模型关于电感线圈的电感量L及有功电阻RL两参数的测量方法较多，在实验室常用的测量方法有交流电桥法[2,3]、谐振法[4]、数字万用表法[5]等。
怎样准确测量开关损耗
怎样准确测量开关损耗由于开关管是非理想型器件，其工作过程可划分为四种状态，如图1所示。
“导通状态”表示开关管处于导通状态;“关闭状态”表示开关管处于关闭状态;“导通过程”是指开关管从关闭转换成导通状态;“关闭过程”指开关管从导通转换成关闭状态。
一般来说，主要的能量损耗体现在“导通过程”和“关闭过程”，小部分能量体现在“导通状态”，而“关闭状态”的损耗很小几乎为0，可以忽略不计。
图1 开关管四种状态划分实际的测量波形图一般如图2示。
图2 开关管实际功率损耗测试二、导通过程损耗晶体管开关电路在转换过程中消耗的能量通常会很大，因为电路寄生信号会阻止设备立即开关，该状态的电压与电流处于交变的状态，因此很难直接计算功耗，以往的做法，将电压与电流认为是线性的，这样可以通过求三角形的面积来粗略计算损耗，但这是不够准确的。
对于数字示波器来说，通过都会提供高级数学运算功能，因此可以使用下面的公式计算导通过程的损耗。
Eon表示导通过程的损耗能量Pon表示导通过程的平均损耗功率(有功功率)Vds、Id分别表示瞬时电压和电流Ts表示开关周期t0、t1表示导通过程的开始时间与结束时间关闭过程损耗关闭过程损耗与导通过程损耗计算方法相同，区别是积分的开始与结束时间不同。
Eoff表示关闭过程的损耗能量Poff表示关闭过程的平均损耗功率(有功功率)Vds、Id分别表示瞬时电压和电流Ts表示开关周期t2、t3表示关闭过程的开始时间与结束时间三、导通损耗导通状态下，开关管通常会流过很大的电流，但开关管的导通电阻很小，通常是毫欧级别，所以导通状态下损耗能量相对来说是比较少的，但亦不能忽略。
使用示波器测量导通损耗，不建议使用电压乘电流的积分的来计算，因为示波器无法准确测量导通时微小电压。
举个例子，开关管通常关闭时电压为500V，导通时为100mV，假设示波器的精度为±1‰(这是个非常牛的指标)，最小测量精度为±500mV，要准确测量100mV是不可能的，甚至有可能测出来的电压是负的(100mV-500mV)。
发电机转子绕组匝间短路故障的常见形式及其检测方法
故障维修发电机转子绕组匝间短路故障的常见形式及其检测方法汪成喜（惠州市光大环保能源（龙门）有限公司，广东 惠州 516000）摘 要：通过电机试验对两种方法的灵敏性和可靠性进行了验证。
根据电机生产企业对电机转子绕组匝间短路测试的实际需求，提出了测试方法的组合方案，既能保证判断的准确性，又能检测出具体的故障槽位置。
关键词：发电机；短路；方法汽轮发电机组在高速旋转时，其转子在运转时，经常会出现转子绕组匝间发生短路，严重影响运行安全。
若汽轮发电机间存在短路，则不会对发电机造成其它影响，但若出现较大的问题，则会增加机组振动幅度，造成转子损坏，甚至机器不能运行，或者就是会有一些比较严重的故障，影响到其运行的安全问题。
所以，对于发电机转子进行故障检测是十分有必要的，并在检测过程中还能够不断的提高系统运行的水平。
1 转子绕组结构由于汽轮发电机组容量不稳定，转子间的冷却方式也不尽相同。
空冷系统一般为小容量机组所采用。
其优点是维护量较小，可靠性较高，并且对于运行部门来说，对于这一种模式也是十分的欢迎，但是，由于单机容量正在不断的提高，使用空冷方式已经并不是一个最好的解决办法，并且现在有绝大多数的国家依然在对材料的结构以及性能进行改进。
但是由于性价比比较合理，一些容量比较大的空冷机组都得到了生产，并且在容量比较适合的机组中，存在氢冷以及水内冷这两种冷却的方法。
除此之外，转子的开槽也是两种方式中转子的开槽形式，这对于励磁绕组的放置来说，是十分的方便。
从目前的状况来看，国内外的代行机组基本上都是用了一个氢冷的方法，而这一种方式的发电铣削的时候有一个槽，大汽轮发电机转子中有两个磁极，每个磁极上存在 n个槽，槽内存有串连的是一个槽的个数——半个线圈，而在每一个线圈中都有一个含有银的扁铜线并联成匝。
就像中心绕组一样，整个绕组是由末端的转子绕组中包含的线圈组成的。
与转子两极相连的是末端开始的线圈。
在电机转子线圈的时候使用到这一方式，以实心裸铜线绕制，然后贴上垫片或匝间绝缘。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
随着许多行业对开关电源需求的不断增长，测量和分析下一代开关电源的功率损耗就显得至关重要，本文介绍了如何利用TDS500O系列数字荧光示波器，加上TDSPWR2功率测量软件进行功率损耗分析。
新型的开关电源(SMPS，SwitchModePowerSupply)需要给具有数据传输速度高和GHz级处理器提供较低的电压合很高的电流，这给电源设计人员在电源效率、功率密度、可靠性和成本几方面增加了无形的新压力。
为了在设计中考虑到这些需求，设计人员采用了同步整流技术、有源功率因数校正和提高开关频率等新结构。
这些技术也随之带来了某些更高的挑战，如:开关器件上较高的功率损耗和过度的EMI/EMC。
由于开关式电源耗散的功率决定了电源的效率及其热效应，所以测定开关器件和电感器/变压器的功率损耗是一项极为重要的测量工作。
设计人员在精确测量和分析各种设备的瞬时功率损耗时，所面临的挑战有下列几个方面:精确测量功率损耗所需的测试装置；校正电压和电流探头传导延迟所造成的误差；计算非周期性开关变化的功率损耗图；分析负载动态变化期间的功率损耗；计算电感器或变压器的磁芯损耗。
精确测量功率损耗所需的测试装置
图1所示为开关变换的简化电路。
图1中的MOSFET没有与AC馈电线接地或电路输出接地连接，即与地隔离，因此无法用示波器进行简单的接地参考电压测量，因为若把探头的接地导线连接在MOSFET的任何端子上，都会使该点通过示波器与接地短路。
图1 开关内的电路示意图
在这种情况下，差分测量是测量MOSFET电压波形的最好方法。
差分测量可测定漏极-源极电压(VDS)，即MOSFET的漏极端子和源极端子上的电压。
VDS可在电压之上浮动，电压范围可为几十伏至几百伏，这取决于电源的电压范围。
这里可通过以下几种方法测量VDS:
*悬浮示波器的机箱地线。
建议不要使用，因为这样极不安全，对用户、被测设备和示波器都有危险。
*使用两个常规的单端无源探头将其接地导线连接在一起，然后用示波器的通道计算功能迸行测量。
这种测量法叫做准差分测量，虽然无源探头可与示波器的放大器结合使用，但缺少可适当阻止任何共模电压的共模抑制比(CMRR)功能，这种设置不能准确测量电压，但可使用已有的探头。
*使用市场上可以买到的探头隔离器隔离示波器机箱接地。
探头的接地导线将不再为接地电位，并可将探头与一个测试点直接连接。
探头隔离器是一种有效的解决方案，但较为昂贯，其成本是差分探头的2～5倍。
*在宽带示波器上使用真正的差分探头。
可通过差分探头精确地测量VDS，这是最好的方法。
通过MOSFET进行电流测量时，先将电流探头夹好，然后微调测量系统。
许多差分探头都装有内置的直流偏移微调电容器。
关闭被测设备待示波器和探头完全预热后，便可设定示波器测量电压和电流波形的平均值。
应使用实际测量所用的数值设置敏感度。
在没有信号的情况下，调整微调电容器，将每一波形的零位平均值调至0V，这一步骤可最大限度地减少因测量系统内的静态电压和电流而导致的测量误差。
校正因电压和电流探头传导延迟而造成的误差
在开关式电源内进行任何功率损耗测量之前，应先同步电压和电流信号，以消除传导延迟，这一点很重要。
这一过程被称作“偏移校正”。
传统的方法是先计算电压和电流信号之间的时滞，然后再以手动方式通过示波器的偏移校正范围调整时滞，但这是一个非常冗长乏味的过程。
一种较简单的方法是采用一种偏移校正夹具和一部TDS5000系列示波器。
进行偏移校正时，将差分电压探头和电流探头连接到偏移校正夹具的测试点上。
偏移校正夹具由示波器的Auxiliary输出或Cal-out信号激励。
如果需要，还可用外部信号源激励偏移校正夹具。
TDSPWR2软件的偏移校正能力，可自动设置示波器并计算传导延迟。
偏移校正功能随后便可使用示波器的偏移校正范围,并对时滞进行自动补偿。
至此，测试设置现已准备就绪，可开始进行精确测量了。
图2和图3所示为偏移校正之前和之后的电流和电压信号。
图2 电压和电流信号的传导延迟
图3 图2 所示信号在用TDSPWR2功率测量的分析软件“自动偏移校正”后的情形
计算非周期性开关信号上的功率损耗
如果发射极或漏极有接地，测量动态的开关参数则较为简单。
但需在浮动电压上测量差动电压。
若需精确地鉴定并测量差动开关信号，最好使用差分探头。
我们可通过霍尔效应电流探头查看穿过开关器件的电流，而无须干扰电路本身。
此时便可用TDSPWR2的自动偏移校正功能，去除前面解释的传导延迟。
TDSPWR2 软件的“开关损耗”功能可自动计算功率波形，并根据捕获的数据测量开关器件的最小、最大和平均功率损耗。
在分析开关器件的功率耗散时，这些数据非常有用。
这些数据将显示为Turn on Loss(导通损耗)、Turn off Loss(关断损耗)和Power Loss(功率损耗)。
在分析开关器件的功率耗散时，这些数据非常有用。
如果知道了接通和断开时的功率损耗，便可着手解决电压和电流跃迁，以减少功率损耗。
在负载变化期间，SMPS的控制回路将变换开关频率以驱动输出负载。
注意，当负载转换时，开关器件的功率损耗也随之变化。
所产生的功率波形将是非周期性的。
分析非周期性功率波形是一件非常冗长乏味的任务，而TDSPWR2的高级测量能力，可自动计算最小功率损耗、最大功率损耗和平均功率损耗，以此提供开关器件的有关信息。
负载动态变化期间的功率损耗分折
在实际运行环境中，电源有着持续的动态负载变化。
所以测量中很重要的一步，是要捕获整个负载变化事件，并对开关损耗进行鉴定，以确保电源不因这些而过载。
当今，大部分设计人员都采用具有深度内存(2MB)和高取样速率的示波器，按要求的分辨率捕获事件。
但随之而生的挑战，是如何分析各开关损耗点所生成的大量数据，因为它给开关器件造成了很大的应力。
TDSPWR2的HiPowerFinder功能可避免分析深度内存数据所带来的挑战。
只需在范围内选择感兴趣的点，HiPowerFinder便可在深度内存数据内查找该点。
找到该点后，可用TDSPWR2在光标位置周围放大，以详细观察其活动。
这一功能，加上前面提及的开关损耗测量功能，可使用户迅速有效地分析开关器件的功率耗散情况。
计算电磁元件的功率损耗
另一种可减少功率损耗的方法与磁芯有关。
从典型的AC/DC和DC/DC线路图来看，电感器和变压器是耗散功率的其他组件，因此不仅会影响功率效率，而且可造成热耗散。
电感器的测试通常采用LCR，LCR使用一正弦波作为测试信号。
在开关式电源中，电感器将被加载上高压、高电流开关信号，但都不是正弦信号。
因此电源设计人员需监视实际通电电源内的电感器或变压器的行为特征。
故用LCR进行的测试，不能反映实际情况。
观察磁芯特征的最有效方法是通过B-H曲线，因为B-H曲线能迅速揭示电源内电感器的行为特征。
以前，若需查看和分析B-H特征,设计人员须先捕获信号，然后在个人PC上进行进一步的分析。
现在，用户可通过TDSPWR2直接在示波器上进行B-H分析，即时观察电感器行为特征。
在做深入分析时， TDSPWR2还可在示波器上提供B-H图和捕获数据间的光标链接。
TDSPWR2的B-H分析能力还可在实际的SMPS环境中自动测量功率损耗。
若需推导电感器或变压器的磁芯损耗，可在主磁芯或次磁芯上进行功率损耗测量。
这些结果之差即是磁芯的功率损耗(磁芯损耗)。
这些测量值可揭示功率耗散区的信息。
结论
TDSPWR2分析软件具有开关器件功率损耗、HiPower Finder和B-H分析等关键功能，可快速提供开关式电源的各项测量值。
如果与TDS5000系列、TDS7054或TDS7104型数字荧光示波器一起使用，用户不仅能迅速查找功率耗散区域，并能在动态情况下观察其功率耗散行为特征。