如何用LOTO示波器測量變壓器帶寬？

變壓器是實現(xiàn)交流電壓、電流及阻抗轉(zhuǎn)換的電磁器件。當原邊線圈通入交流電流時，鐵芯（或磁芯）中會激發(fā)交變磁通，該磁通通過電磁感應作用在副邊線圈中產(chǎn)生感應電壓（或電流）。

以單相變壓器為例，其基本結(jié)構(gòu)為兩個線圈共繞于一個閉合鐵芯，如圖所示。其中連接電源的線圈稱為原邊線圈（初級繞組），連接負載的線圈稱為副邊線圈（次級繞組）。在理想工況下，變壓器的變比系數(shù)滿足 K=U1/U2=N1/N2=Ⅰ2/Ⅰ1，即電壓比等于匝數(shù)比，且與電流比成反比關(guān)系。

測試采用 LOTO OSCH02 型虛擬示波器，通過信號發(fā)生器生成正弦掃頻信號，作為原邊線圈的輸入電壓 U₁。同時將示波器的CHA、CHB 通道分別接入變壓器副邊輸出端與信號源輸出端。

在上位機軟件中設(shè)置掃頻信號，參數(shù)如下圖所示：

在 LOTO 示波器軟件的頻響曲線功能界面中，我們將 y 軸配置為變壓器輸出信號與原掃頻信號的幅值比值（CHA/CHB），x 軸設(shè)定為 CHB 信號的頻率參數(shù)。如下圖所示，在 100Hz 至 6MHz 的頻率范圍內(nèi)，變比系數(shù) U₁/U₂穩(wěn)定保持為 1，表明該區(qū)間內(nèi)變壓器的輸入輸出信號幅值比處于理想狀態(tài)。當原邊線圈輸入電壓信號的頻率超過 6MHz 后，變壓器的輸出信號開始出現(xiàn)幅值偏差，經(jīng)實測分析得出，此注入變壓器模塊的最佳工作帶寬為 100Hz 至 6MHz。值得注意的是，在 6MHz 到 10MHz 的擴展頻率范圍內(nèi)，該模塊仍展現(xiàn)出較為良好的信號輸出特性。

后進行對比測試，對共模電感磁環(huán)、驅(qū)動隔離變壓器，進口共模濾波模塊以及 LOTO 注入變壓器的帶寬性能進行了評估，如下圖所示，這四類變壓器均呈現(xiàn)出較為寬泛的有效帶寬表現(xiàn)，而在高頻下LOTO 注入變壓器具有較好的穩(wěn)定性。需特別說明的是，本次測試僅進行了單次測試，受限于數(shù)據(jù)，測試結(jié)論尚無法完全代表同類產(chǎn)品的普遍性能特征。