光隔离探头的共模干扰

电力电子器件在新能源行业的爆发式发展中面临的挑战，主要是高压和高频环境带来的共模干扰问题。这种干扰对测量的准确性影响很大，需要通过光隔离探头等方法来解决。共模干扰和差模干扰是两种常见的干扰类型，前者是在导线与地之间传输的非对称性干扰，后者则是在两根导线之间传输的对称性干扰。在实际应用中，共模干扰比差模干扰更为麻烦，因为它幅度大、频率高，容易通过导线产生辐射。共模干扰的产生原因包括电网串入的共模干扰电压、辐射干扰和布线接地不当等。为了应对这种情况，人们通常采用屏蔽双绞线并接地、避开高压线走线、避免共用易产生干扰的设备以及采用差分或隔离电路等方法来抑制干扰。然而，差分探头在高频环境下的抑制能力有限，难以满足高压高频复杂场景下的精准测量需求。相比之下，光隔离探头采用光电隔离方式，通过光信号连接测量前端和后端电路，切断了共模干扰信号的传输路径，从而从根本上避免了干扰的影响。光隔离探头的共模干扰抑制能力（CMRR）不受电压和频率限制，在高压高频环境下也能保持稳定效果。例如在高速列车的VVVF变频调速器中，上桥臂开关器件的门级电压Vge容易受到共模干扰和浮地影响导致波形形变严重。用光隔离探头可以精准捕捉真实波形，帮助研发人员分析问题。光隔离探头还能实现完全电气隔离，保障人员和设备安全，并且适应远距离测量需求。目前光隔离探头已经广泛应用于电网GIS特高压空气开关、高铁/车载/船舶高压设备、风力发电机安装与调试、高压变频器测量等领域。