PKDV5701 高压差分探头在光伏逆变器直流侧电压测量中的应用方案

客户背景

客户名称：某新能源技术有限公司

行业：光伏逆变器研发与生产

测试需求：

1. 精确测量光伏逆变器直流侧差分电压（最高 6500Vpk）；
2. 兼容现有示波器（Keysight DSOX4024G，带宽 200MHz，输入阻抗 1MΩ）。

应用场景

客户在 100kW 集中式光伏逆变器研发调试中，需重点测试直流侧（连接光伏阵列）的高压差分电压信号。该场景下，直流侧电压最高达 6500Vpk，且光伏阵列存在高频干扰（逆变器开关频率 50kHz-100kHz）。

PKDV5701 高压差分探头具备 7000Vpk 最大输入差分电压、100MHz 带宽及 > 80dB@DC 的共模抑制比，可覆盖逆变器直流侧全电压范围，同时兼容现有示波器。

系统搭建

探头供电：用原厂 USB 供电线连接 PKDV5701 的 Type-C 接口与 USB 适配器，将适配器接入 220V 市电。

信号连接：将 BNC 输出线一端插入探头 BNC 输出接口，另一端连接至 Keysight DSOX4024G 示波器的通道 1 接口，通过示波器接地端子可靠接地。

被测设备连接：关闭逆变器与光伏模拟器电源，使用绝缘活塞探夹，将探头红色输入线探夹连接逆变器直流侧正极端子，黑色输入线探夹连接负极端子，夹合后轻拉确认无松动。

系统校准：通过光伏模拟器输出 5000Vpk 直流标准信号，在示波器上读取测量值，若数值处于 4900-5100Vpk 范围内（符合 ±2% 精度要求）则校准完成；若超出范围，按住探头 “BANDWIDTH” 与 “AUDIBLE OVERRANGE” 键开机，进入偏置调整模式直至精度达标。

测试方法

根据逆变器直流侧电压范围（3000-6500Vpk），将 PKDV5701 切换至 1000X 衰减比档位（对应 ±7000Vpk 量程）；开机后对探头与示波器进行 20 分钟预热，开启探头 5MHz 带宽限制功能以滤除高频干扰。

在示波器上将通道 1 衰减比设为 1000X（与探头匹配），时基调整为 10ms/div，垂直灵敏度设为 1000V/div，触发方式选择 “边缘触发”，触发电平设为被测电压峰值的 50%。

通过光伏模拟器依次设置 3 种测试工况（3000Vpk、5000Vpk、6500Vpk），每种工况保持运行 5 分钟，待信号稳定后，记录示波器显示的电压峰值与波动值，每组工况重复测量 3 次取平均值。

测试完成后，先关闭光伏模拟器与逆变器电源，等待 10 分钟确保电容完全放电，再关闭探头与示波器电源；依次断开探夹与逆变器端子、BNC 线与示波器的连接，将所有配件整理后放入探头原厂包装。

总结

测试过程中，PKDV5701 上升时间≤3.5ns，可精准捕捉电压突变信号；共模抑制比 > 60dB@100KHz，有效屏蔽电网干扰；与现有示波器兼容性良好，无信号传输故障。

PKDV5701 高压差分探头完全契合客户需求，7000Vpk 宽量程覆盖光伏逆变器直流侧高电压场景，±2% 精度保障测量数据可靠，且无需额外采购示波器，大幅降低设备成本。

审核编辑 黄宇