ETA5301G 交直流电流探头｜开关电源输入电流波形实测方案

在电源驱动、电机控制、航空电子设备的研发与调试工作中，精准采集导体内部交直流混合电流，是电路性能分析的重要前提。本文基于 ETA 埃塔ETA5301G高频

交直流电流探头产品，分享开关电源输入电流波形实际测试方案，结合原厂手册要点，通过实测验证探头在高频宽频工况下的测量精度与工程实用价值。

一、测试背景

随着电力电子技术持续向高频化、高功率密度方向迭代，研发调试过程中，不仅需要读取基础直流电流，还需要观测直流偏置上叠加的高频交流纹波、开机瞬态冲

击电流等复杂波形。传统电流互感器仅可检测交流信号，无法捕捉直流分量；普通霍尔钳形探头普遍存在带宽不足，难以还原 MHz 级别高频纹波细节。

ETA5301G 采用霍尔 + 变压器混合感应技术，带宽 DC~5.5MHz，最大直流 100A、70A RMS 有效值，双档灵敏度 0.1V/A（100mV/A）、0.01V/A（10mV/A），

兼顾小信号分辨与大峰值电流测试，适配开关电源、电机驱动、航空电子等交直流复合电流测试场景。本次实测验证探头在实际工况下对复杂电流波形的还原能力

与测量准确度。

重要前置提示：探头最大连续输入电流受内部发热、环境温度、被测信号频率共同约束，并非仅参考标称参数；高频信号、高温环境、长时间持续通电均会加剧钳

头自发热，即便电流低于额定值，也存在过热损伤风险，测试全程需关注探头本体温度。

二、测试内容

本次测试选用 24V/5A 输出规格开关电源，采集设备满载启动过程中的输入母线电流波形，测试主要考核三项指标：

1. 电源上电瞬间冲击电流峰值，校验是否超出安全阈值；

2. 设备稳态运行时，直流基底电流与叠加高频开关纹波的幅值；

3. 探头切换不同测量量程后，波形连续性及测量误差变化。

测试以串联精密取样电阻获取的电流数据作为基准，比对校验 ETA5301G 探头输出波形的一致性。

三、测试设备

1. 被测探头：ETA5301G 高频交直流电流探头；带宽 DC‑5.5MHz，最大 DC 100A / RMS 70A；灵敏度两档：0.1V/A、0.01V/A；支持电池 / 12V 适配器双供电；

2. 示波器：泰克示波器，输入阻抗设置 1MΩ，DC 耦合模式；

3. 基准校验单元：0.01Ω 四端式精密取样电阻 + 差分电压探头；

4. 被测样机：开关电源，AC220V 输入，DC24V/5A 输出，母线导线直径约 2mm；

5. 测试环境条件：环境温度 10‑30℃，湿度 0‑80% RH；示波器与探头提前预热运行 20 分钟以上，满足仪器校准工作条件。

四、测试过程

1. 硬件接线与示波器参数配置

将 ETA5301G 探头 BNC 输出端接入示波器通道 1；示波器阻抗设置 1MΩ，耦合模式选择 DC；根据探头实际档位，设置示波器探头衰减参数

（0.1V/A对应10X，0.01V/A 对应100X）。探头档位切换至0.1V/A（100mV/A），保障稳态小纹波信号观测清晰度。

2. 探头消磁与自动调零校准

安全警告：导体带电时严禁执行消磁操作，避免损坏被测电路，引发电气事故。

保持探头钳口空置完全锁紧，按下探头【ZERO 自动调零】按键完成消磁归零，消除直流零点偏移带来的测量误差。

注意：连续测量过程中，环境温度变化会产生零点漂移；完成直流调零后，探头位置不可随意挪动，否则会引入直流测量偏差；交流测量不受位置移动影响。

3. 被测线缆安放与钳口检查

测试断电状态下打开钳口，将开关电源输入正极导线置于钳口中心位置，闭合锁紧钳口；测试前务必检查钳口啮合面，清除粉尘、金属碎屑等异物。

说明：啮合面残留杂质会造成钳口微小间隙，工作时会产生共振噪音，消磁过程也可能出现噪音，该现象不属于硬件故障。

4. 瞬态波形捕获

确认接线全部完成后再给被测导体上电；示波器配置上升沿触发模式，捕捉上电启动瞬态冲击波形，同步记录稳态工况下开关纹波峰‑峰值。

安全提示：被测电流≥1kHz 时，钳头会出现自发热，该工况下内置热保护不一定触发，需要主动留意钳头温度，防范灼伤、短路以及探头硬件损坏；测试周边不要

摆放载有 10kHz 及以上高频电流的导体，避免额外加热探头造成损伤。

5. 量程切换对比测试

断电后，探头切换至**0.01V/A（10mV/A）**大电流量程档位，钳口空置，重新执行消磁调零；再次给电源上电复现启动冲击测试，观察内置热保护工作状态。

重要：频繁超连续输入电流、反复触发热保护电路，会造成探头永久性损坏；输入约束同时参考**最大连续输入有效值、最大峰值电流**两项指标，二者均不能超限。

6. 基准比对校验

回路串联 0.01Ω 四端精密取样电阻，差分探头采集电阻两端压降换算得到标准电流值，和 ETA5301G 探头采集结果对比核算整机测量误差。

环境干扰提示：测试现场附近存在变压器、大电流导体、射频发射设备等强磁场 / 强电磁场源，会干扰测量结果，测试应尽量远离电磁干扰源。

7. 测试结束操作

测试完毕，先断开被测回路电源，再取出导线，最后拆卸探头 BNC 接线；**严禁探头钳口还夹在带电导体上直接拔下示波器 BNC 接头，防止触电风险。

五、测试结果与产品小结

1. 上电冲击电流测试

0.1V/A 档位实测启动冲击尖峰 7.8Apk，示波器读数 780mV，未触发热保护；切换至 0.01V/A 档位，输出读数 78mV，两次测量结果吻合；对比取样电阻换算基

准值 7.82A，整机测量误差小于 3%。

2. 稳态高频纹波采集

0.1V/A 档位可清晰采集 4.2A 直流偏置上叠加的开关纹波，纹波频率 65kHz，峰峰值 0.6A；在该频率点探头信号衰减极小，波形细节还原优异，充分体现5.5MHz

带宽高频响应优势。

3. 热保护与异常工况验证

人为长时间通入超出连续额定的电流，探头内部温度升高，内置保护电路介入抑制输出；此时必须立即移开被测导体，等待探头充分冷却，方可继续测试。即使电

流未超限，长时间连续通电、环境温度偏高，同样有可能触发热保护；测试过程中钳头偶发共振噪音，属于磁路工作正常现象，非设备故障。

实测总结：ETA5301G 高频交直流电流探头采用霍尔 + 变压器混合感应方案，DC~5.5MHz 宽带宽，双灵敏度档位兼顾微弱纹波解析能力与大冲击电流测量；支持

电池与适配器双供电，自带一键自动消磁调零；内置过热保护，有效提升测试安全性。标准 BNC 输出接口可兼容主流品牌示波器，广泛适用于高频开关电源、电机

驱动器、航空电子、功率变换设备研发调试。