CN101943717A - 共模电容的测量设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种应用于测量存在于一第一元件及与该第一元件隔离的一第二元件间共模电容的测量设备机器方法。该测量设备的结构包括一信号产生器，连接至该第一元件，并具有一内部信号源串联至一第一内电阻，用以传送一信号至该第一元件；以及一信号接收器，连接于该第二元件与该第一元件间，并具有一第二内电阻，用以测量该第一元件与第二元件间的一信号响应，进而基于该信号响应而计算出存在于该第一元件与该第二元件间的共模电容。本发明除了可作为完成品的测试外，也可于早期设计周期时先行获知精确的寄生参数，进而辅助设计一开关电源供应器的EMI滤波器。同时更可做为变压器量产时的品质管控，有效地降低管控的费用。

Description

共模电容的测量设备及方法

技术领域

本发明涉及一种开关电源供应器，尤其涉及一种应用于测量切换式电源供应器两隔离元件间共模电容的测量设备及方法。

背景技术

现今，电器与电子设备欲导入市场，需符合一些由美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission，FCC)或国际无线电干扰特别委员会(Commission Internationale Specialedes Perturbations Radio，CISPR)所制定的电磁干扰(Electromagnetic Interference，EMI)规范标准。通常EMI电磁干扰可区分为差模噪声(differential-mode(DM)noise)与共模噪声(common-mode(CM)noise)。其中差模噪声的电流路径介于火线(Line，L)与中性线(Neutral，N)两线之间，而其噪声电平由电源供应输入端的噪声电流所决定。而共模噪声的电流路径则是介于电源线与接地线之间，通过电压跳变点与接地线间寄生电容的充电及放电所生成，其中电压跳变点的电压在EMI测试频率范围内的电路中快速跳动而得。

通常，共模电流并非仅由单一电容决定。图1揭示一具有反激(flyback)式转换器的电源供应器拓扑结构。图1中的反激式转换器100包含有一桥式整流器110、一滤波电容器112与该桥式整流器110并联、一具有初级绕组(primary winding)N100及次级绕组(secondary winding)S100的变压器T100、一开关114连接至该初级绕组N100、一整流二极管116连接至该次级绕组S100、以及一输出电容118。而该反激式转换器100架构于供应电源至一负载120。又，一标准的电源传输阻抗稳定网络(Line Impedance StabilizingNetwork，LISN)130也提供连接至该反激式转换器100输入端，并架构于以提供该转换器固定阻抗以测量EMI噪声，且使被测设备(Equipment Under Test，EUT)能与电源线的环绕噪声隔绝。该开关114的开/关运作会在电路中的P点产生高dv/dt值；而P点即为电压跳变点(hot-voltage point)。B点和S点是同名端。共模电流3通过初级侧电容CP、变压器寄生电容CPS及次级侧电容CS_G而抵达接地线，其中，初级侧电容CP与次级侧电容CS_G介于电源供应器与接地线间的电容。如图1所示，而该电源供应电路的等效共模电容即等同于为次级侧电容CS_G与变压器寄生电容CPS串联后再与初级侧电容CP并联。已有许多的技术可用以减小初级侧电容CP；一旦次级侧电容CS_G大于变压器寄生电容CPS许多，与变压器寄生电容CPS串联的次级侧电容CS G电容值则取决于该变压器寄生电容CPS。所以，等效共模电容最后主要终由的变压器寄生电容CPS值所决定。若越早得知变压器寄生电容CPS的电容，则越有利于设计EMI滤波电路。因此若可以获致准确的变压器寄生电容CPS值，则量产的品质将可获得改善。

通常获寄生电容CPS有两种方法。一为计算，另一则为测试。众所都知，在变压器结构的模型建立后，在静电场中变压器初级侧与次级侧间的寄生电容可被算出。然而结果却与事实不符，因为当开关电源供应器运作时，沿着线圈的电压发生变化，因此变压器线圈每一绕圈的电压并不同。然而在静电场中计算寄生电容并未考虑此点。因此并没有一种简单的方法可以准确地计算出在工程应用上的等效共模电容。

图2A及图2B揭示公知计算共模电容的测量设备，其中图2A揭示测量设备的内部架构；而图2B则揭示测量设备与变压器一起的测量架构。该测量设备7为一典型的阻抗分析仪(Impedance analyzer)或阻抗测试器(LCRmeter)。由典型测量设备7所完成的计算并不准确，因为不论是阻抗分析仪或阻抗测试器仅为具有两端点8及9的单端口网络。该测量设备7的内部电压源10通过端点8及9而连接至被测设备11。在获得响应电流12与响应电压13后，该被测设备11的阻抗特性即可被计算出来。然而显见地，在该单一端口网络7中，电压源10与响应电流12、响应电压13均由相同的端点8及9所获得。在图2B中，阻抗分析仪或阻抗测试器可精确地测量一介于初级绕组15与次级绕组16间的寄生电容14。但介于初级绕组15与次级绕组16间的共模电流为位移电流(displacement current)，其与如图3A、图3B中所示绕组间的压降有关。图3A揭示无屏蔽的变压器结构；而图3B则揭示具有屏蔽的变压器结构。假设绕组15的绕圈匝数(turns)大于绕组16的匝数，且底部绕圈17通常连接至图1中的B点，该处于EMI测试频率范围内电压几乎是稳定的，我们称其为静地点(quiet point)。顶部绕圈18则通常接至图1中的热电压点电压跳变点P，该处的电压跳动快速。并且绕圈18及20具有相同极性，为同名端。很明显地，绕圈17及19间的电压差几乎是零，因此绕圈17及19该处间便几乎无共模位移电流。而绕圈18及20间的电压差最大，因此该处间则有最大的共模位移电流。图2B中的电容14无法显示如此的现象，所以其并非我们所要的电容。换句话说，由于在图2所示的方法下，并未考虑绕组15或16沿顶部线圈至底部线圈的电压变化，而绕圈17及19间的电压差几乎是零，这样，绕组15及16之间电压差几乎为零。如果绕组15及绕组16间没有电压差，则即使电容14存在，位移电流iCM仍为零，故电容14对共模电流毫无贡献可言。电容14显然非前述关键的共模电容CPS。若变压器内初级绕组15与次级绕组16间具有一屏蔽层21，则单端口网络仅可测量介于屏蔽层21与次级绕组16间的寄生电容22。而寄生电容22也无法代表等效共模电容CPS。

发明内容

本发明发明人有鉴于前述公知技术的限制与缺陷，乃经悉心试验与研究，提出一具有双端口网络测量等效参数的测量设备。该测量设备不仅可用于已完成产品的测试，也可于早期设计周期获致精确的寄生参数，进而辅助设计一开关电源供应器的EMI滤波器。同时也可用于作为变压器量产时的品质管控，有效地降低管控的费用。因此开发一种用于电源转换器的共模电容的测试设备及方法，即可处理解决前述公知限制与缺陷。

本发明的目的在于提供一种可准确测量存在于一第一元件及与该第一元件隔离的一第二元件间共模电容的测量设备。

为达上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种应用于测量存在于一第一元件及与该第一元件隔离的一第二元件间共模电容的测量设备。其测量设备的结构包括一信号产生器，连接至该第一元件，并具有一内部信号源串联至一第一内电阻，用以传送一信号至该第一元件；以及一信号接收器，连接于该第二元件与该第一元件间，并具有一第二内电阻，用以测量该第一元件与第二元件间的一信号响应，进而基于该信号响应而计算出存在于该第一元件与该第二元件间的共模电容。

为达上述目的，本发明的另一较广义实施方式为提供一种应用于测量存在于一第一元件及与该第一元件隔离的一第二元件间共模电容的测量方法，其包括步骤：提供一信号产生器及一信号接收器，其中该信号产生器连接至该第一元件且具有一内部信号源串联至一第一内电阻；以及该信号接收器连接于该第二元件与该第一元件间且具有一第二内电阻；通过该信号产生器的该内部信号源提供一信号至该第一元件；以及通过该信号接收器测量该第一元件与该第二元件间的一信号响应，以及基于该信号响应计算存在于该第一元件与该第二元件间的该共模电容。

本发明提供一种具有双端口网络测量共模寄生电容的测量设备。该测量设备除了可作为完成品的测试外，也可于早期设计周期时先行获知精确的寄生参数，进而辅助设计一开关电源供应器的EMI滤波器。同时更可做为变压器量产时的品质管控，有效地降低管控的费用。另一方面，本发明的测量设备更可广泛地应用于任两点间的寄生参数测量，此为公知技术所无法实现。

本发明的前述及其他技术特征、功效及优点将由下述实施例及附图说明而可以进一步了解。

附图说明

图1：揭示一具有反激式转换器的电源供应器拓扑结构。

图2A：揭示公知技术应用于计算共模电容的测量设备的内部架构示意图。

图2B：揭示公知技术的测量设备与变电器一同的测量架构示意图。

图3A：揭示公知技术无屏蔽层的变压器结构示意图。

图3B：揭示公知技术具屏蔽层的变压器结构示意图。

图4A：揭示本发明一较佳实施例的等效共模寄生电容的测量设备示意图。

图4B：揭示图4A中该测量设备的等效电路图。

图5A：揭示本发明较佳实施例的测量设备配置有一EMI测量接收机的结构示意图。

图5B：揭示本发明较佳实施例的测量设备配置有一网络分析仪的结构示意图。

图6A：揭示本发明较广义实施方式的测量设备方框图。

图6B：揭示图6A较佳实施例的等效电路图。

图7：揭示本发明再一较佳实施例的测量设备示意图。

图8A及图8B：揭示本发明应用于测量一移相全桥式转换器的变压器的测量设备电路示意图。

图9A：揭示本发明应用于具有多个初级绕组及一次级绕组变压器的测量设备电路示意图。

图9B：揭示本发明应用于具有多个初级绕组及多个次级绕组变压器的测量设备电路示意图。

图10A：揭示本发明应用于测量MOSFET漏极与其散热器间的寄生参数的测量设备电路示意图。

图10B：揭示本发明应用于测量光耦合器的初级侧与次级侧间的寄生参数的测量设备电路示意图。

上述附图中的附图标记说明如下：

100：反激式转换器          110：桥式整流器

112：滤波电容器            114：开关

116：整流二极管            118：输出电容

120：负载                  130：电源传输阻抗稳定网络

3：共模电流                7：测量设备

8：端点                    9：端点

10：电压源                 11：被测设备

12：反应电流               13：反应电压

14：寄生电容               15：初级绕组

16：次级绕组               17：底部绕圈

18：顶部绕圈               19：底部绕圈

20：顶部绕圈               21：屏蔽层

22：寄生电容               400：测量设备

410：信号产生器4           12：信号接收器

500：EMI测量接收机         510：网络分析仪

600：被测设备              601：第一元件

602：第二元件              610：信号产生器

612：信号接收器            620：电压跳变点

630：静地点                640：静地点

710：信号产生器            712：信号接收器

720：电压跳变点            730：静地点

740：电压点                750：静地点

810：信号产生器            812：信号接收器

910：信号产生器            912：信号接收器

940：第一共同节点          960：第二共同节点

1000：测量设备             1010：信号产生器

1012：信号接收器           1020：MOSFET

1021：漏极                 1022：源极

1030：散热器               1100：测量设备

1110：信号产生器           1112：信号接收器

1120：光耦合器             1121：初级侧

1122：次级侧               B：静地点

CP：初级侧电容             CPS：变压器寄生电容

CPS1：共模寄生电容         CPS2：共模寄生电容

CS_G：次级侧电容           C13：共模寄生电容

IL：穿透损耗               N100：初级绕组

NP400：初级绕组            NP600：初级绕组

NP700：初级绕组            NP800：初级绕组

NP910：初级绕组            NP920：初级绕组

NS400：次级绕组            NS600：次级绕组

NS700：次级绕组            NS800：次级绕组

NS900：次级绕组            P：电压跳变点

P’：点                    P1：第一电压跳变点

P2：第二电压跳变点         S100：次级绕组

S：静地点                  T100：变压器

K1：静地点                 K2：静地点

UP：输出电压               U’P：信号源

US：输入电压               UA：输出电压

UB：输入电压               VP：电压

VS：电压                   ZA：内电阻

ZB：内电阻                 ZP：内电阻

ZS：内电阻                 f：测量频率

iCM：共模位移电流

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方式上具有各种的变化，其都不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用以限制本发明。

本发明揭示一种具双端口网络机制的等效共模电容的测量设备。如图4A及图4B所示，本发明的测量设备400包含一信号产生器410及一信号接收器412。其中图4A揭示本发明一较佳实施例的等效共模寄生电容的测量设备，设置于初级侧电压跳变点P与次级侧静地点S间。该信号产生器410连接至变压器初级绕组NP400的点P及P’。而该信号接收器412则连接于该初级侧绕组NP400的点P’与该次级侧绕组NS400的点S间。对于该信号接收器412而言，其可以一频谱分析仪(Spectrum analyzer)替代之。此测量机制模拟一于开关电源供应器内变压器的实际运作状态。这表示信号源被注入该初级侧绕组NP400，而于该初级侧与次级侧间的响应可被该信号接收器412所测得。其信号源与响应位于不同的端口；不同于单端口网络测量者的信号源与响应均在同一端口。所以其可准确的测量出等效共模寄生电容CPS。

图4B为图4A中该测量设备的等效电路图。如图4A所示，该信号产生器410内的内电阻ZP与该信号接收器412内的内电阻ZS均为50Ω，则该信号产生器410的输出电压UP参照于该内电阻ZP上的电压，而非内部信号源U’P的实际幅值。通常U’P＝2UP，或以分贝(dB)为单位则U’P|dB＝UP|dB+6。根据欧姆定律(Ohm’s law)，CPS可由下列算式(1)计算而得。

$U_S={U^{\′}}_P\×\frac{50}{50+50+Z_{\mathrm{PS}}}$

$\frac{{U^{\′}}_P}{U_S}=\frac{100+Z_{\mathrm{PS}}}{50}={10}^{\frac{{U^{\′}}_P{|}_{\mathrm{dB}}-U_S{|}_{\mathrm{dB}}}{20}}$

$Z_{\mathrm{PS}}=50\×{10}^{\frac{{U^{\′}}_P{|}_{\mathrm{dB}}-U_S{|}_{\mathrm{dB}}}{20}}-100$

$\left|Z_{\mathrm{PS}}\right|=\frac{1}{2\mathrm{\πf}{C}_{\mathrm{PS}}}>>(50+50)$

$\⇒C_{\mathrm{PS}}\≈\frac{1}{2\mathrm{\πf}(50\×{10}^{\frac{(U_P{|}_{\mathrm{dB}}+6)-U_S{|}_{\mathrm{dB}}}{20}}-100)}---\left(1\right)$

其中Us是信号接收器412的输入电压(信号响应)，以及f为测量频率，f的取值最好在EMI测试频率范围内。

图5A揭示本发明较佳实施例的测量设备，其中该信号产生器410与该信号接收器412配置于一EMI测量接收机500内。该EMI测量接收机500广泛地应用于EMI测试；且具有信号输出模块的EMI测量接收机500可以通过测量插入损耗(Insertion loss，IL)测试功能来测量该等效共模寄生电容CPS，即如图5A所示。若将测试结果标示为IL，则前述式(1)可转换为下列式(2)。

$C_{\mathrm{PS}}\≈\frac{1}{2\mathrm{\πf}(100\×{10}^{\frac{-\mathrm{IL}}{20}}-100)}---\left(2\right)$

另外，图5B揭示本发明另一较佳实施例的测量设备，其中该信号产生器410与该信号接收器412配置于一网络分析仪(Network analyzer)510内。该网络分析仪510通常用于测量转换函数；具有输入/输出计算功能的网络分析仪510也可用以测量该等效共模寄生电容CPS，即如图5B所示。若将测试结果标示为I/O，则前述式(1)可转换为下列式(3)。

$C_{\mathrm{PS}}\≈\frac{1}{2\mathrm{\πf}(100\×{10}^{\frac{-I/O}{20}}-100)}---\left(3\right)$

任何具有信号产生及信号接收功能的设备均可应用于本发明发明中。而内电阻ZP与ZS可为50Ω或任何其他值。为获知更为精确的结果，该内电阻ZP与ZS相较于该等效共模寄生电容CPS的阻抗值越小越佳。若信号产生器的内电阻为ZA；信号接收器的内电阻为ZB；而信号产生器的输出电压为UA；信号接收器的输入电压(信号响应)为UB；等效共模寄生电容CPS则可由下式(4)计算而得。

$C_{\mathrm{PS}}\≈\frac{1}{2\mathrm{\πf}[\frac{Z_A+Z_B}{{10}^{\frac{U_B{|}_{\mathrm{dB}}-U_A{|}_{\mathrm{dB}}}{20}}}-(Z_A+Z_B)]}---\left(4\right)$

前述公式为频域式(Frequency domain)测试结果。事实上，本发明所述的测量设备也可由时域式(Time domain)的装置为之。图6A揭示本发明较广义实施方式的测量设备方框图。被测设备600包括相互隔离的第一元件601及第二元件602，且第一元件601具有至少两端点620、630，第二元件602具有至少一端点640。其中，信号产生器610连接于第一元件601的两端点620、630，信号接收器612连接于第二元件602的端点640与第一元件601的端点630间。举例说来，被测设备600可以是一变压器，第一元件601为变压器初级绕组NP600，第二元件602为包括有变压器的次级绕组NS600。端点620可以是变压器初级绕组的一电压跳变点，端点630可以是变压器初级绕组的静地点；而端点640可以是变压器次级绕组的静地点。图6B揭示图6A较佳实施例的等效电路图。同样地，该信号产生器610的内电阻为ZA(或称第一内电阻)；该信号接收器612的内电阻为ZB(或称第二内电阻)；而该信号产生器610的输出电压为UA；该信号接收器612的输出电压为UB。于本实施例中，信号产生器610具有一内部信号源串联至内电阻ZA(或称第一内电阻)，用以传送一信号至第一元件601。信号接收器612具有一内电阻ZB(或称第二内电阻)，用以测量第一元件601与第二元件602间的一信号响应，进而基于该信号响应而计算出存在于第一元件601与第二元件602间的共模寄生电容C13。依据本发明的构想，端点620与640间的阻抗则可依欧姆定律由下式(5)计算而得。

$Z_{13}=(\frac{U_A}{U_B}-1)(Z_A+Z_B)---\left(5\right)$

该等效寄生CM电容则可由下式(6)计算而得。

$C_{13}\≈\frac{1}{2\mathrm{\πf}\left|Z_{13}\right|}---\left(6\right)$

图7显示了信号产生器710连接至如图4A～图4B、图5A～图5B与图6A～图6B所示的变压器的部分绕组。如图7所示，其揭示本发明再一较佳实施例的测量设备示意图。该信号产生器710连接至一变压器初级绕组NP700的一电压跳变点720，以及该电压跳变点720与该变压器初级绕组NP700的一静地点730间的另一电压点740。该信号接收器712连接于该另一电压点740与变压器次级绕组NS700的一静地点750间。当然，该信号产生器710也可以连接至该变压器初级绕组NP700的另一电压点740以及一静地点730，该信号接收器712连接于变压器初级绕组NP700的该静地点730与变压器次级绕组NS700的一静地点750间。

而本发明的测量设备不仅可以测量于一反激式转换器的变压器等效共模寄生电容，也可以测量任何其他拓扑转换器的变压器。以一移相全桥式转换器(Phase-shift full-bridge converter)为例，该初级侧绕组的两端点均为电压跳变点P1与P2，而我们可分别测量，即如图8A及图8B所示。图8A及图8B揭示本发明较佳实施例的测量设备应用于测量一移相全桥式转换器的变压器。如图8A所示，信号产生器810连接至一变压器初级绕组NP800的第一电压跳变点P1以及第二电压跳变点P2，信号接收器812连接于初级绕组NP800的第二电压跳变点P2以及次级绕组NS800的一静地点S，例如一中心抽头点，借此该初级绕组NP800的一第一电压跳变点P1与该次级绕组NS800的一中心抽头分接静地点S间的共模寄生电容CPS1可由信号响应所测量而得。如图8B所示，信号产生器810连接至一变压器初级绕组NP800的第一电压跳变点P1以及第二电压跳变点P2，信号接收器812连接于初级绕组NP800的第一电压跳变点P1以及次级绕组NS800的一静地点S，例如一中心抽头点，借此该初级绕组NP800的一第二电压跳变点P2与该次级绕组NS800的一中心抽头分接静地点S间的共模寄生电容CPS2可由信号响应所测量而得。

在许多转换器内，其变压器更具有多重绕组，而通常我们测试主要绕组的共模寄生电容CPS。图9A揭示本发明应用于具有多个初级绕组及一次级绕组变压器的测量设备电路示意图。而图9B则揭示本发明应用于具有多个初级绕组及多个次级绕组变压器的测量设备电路示意图。在图9A中，所述多个初级绕组NP910、NP920的静地点K1及K2连接至一共同节点940，而该信号产生器910连接于该主要初级绕组NP910的电压跳变点P与该共同节点940间。又该信号接收器912则连接至该次级绕组NS900的一静地点S与该共同节点940。

在图9B中，所述多个初级绕组NP910、NP920的静地点连接至一第一共同节点940，而该信号产生器910连接于该主要初级绕组NP910的电压跳变点P与该第一共同节点940间。又所述多个次级绕组NS900的静地点连接至一第二共同节点960，而该信号接收器912则连接于该第一共同节点940与该第二共同节点960间。在不同端点间的测试结果并不相同，因为不同端点间的电压并不相同。所以此一测量需依据开关电源供应器中变压器的实际运作状态而得。

以上实施例中，待测设备，例如变压器，包括一屏蔽层，该屏蔽层连接至该第一元件并设置于该第一元件与该第二元件间，用以减小第一元件与该第二元件之间的共模电流。当然，于一些实施例中，本发明的测试设备与方法也适用于无屏蔽层的变压器。

此一测量设备不仅适用于测量变压器的共模参数，也适用于测量其他任两点间的共模参数。例如在图10A与图10B中所分别揭示的开关的一端如金属氧化物半导体场效应晶体管(以下简称MOSFET)的漏极与其散热器间的共模参数(散热器与MOSFET隔离)，以及光耦合器的初级侧与次级侧间的共模参数。如图10A所示，一测量设备1000包含有一信号产生器1010及一信号接收器1012及源极1022。该信号产生器1010连接至该MOSFET 1020的漏极1021。而该信号接收器1012则连接于该MOSFET 1020的源极1022与其散热器1030之间，其中散热器1030与MOSFET 1020相隔离，且其中信号接收器1012与散热器1030的连接点可以是一静地点。借此该测量设备1000可用于测量MOSFET 1020的漏极1021与其散热器1030间的等效共模寄生电容CPS。又如图10B所示，一测量设备1100包含有一信号产生器1110及一信号接收器1112。该信号产生器1110连接至该光耦合器1120的初级侧1121的两末端。而该信号接收器1112则连接于该光耦合器1120的初级侧1121一末端与该次级侧1122的一末端间，其中，该光耦合器1120的初级侧1121与次级侧1122相隔离，且其中该次级侧1122的一末端可以是一静地点。借此该测量设备1100可用于测量该光耦合器1120的初级侧1121与次级侧1122间的等效共模寄生电容CPS。

综上所述，本发明提供一种具有双端口网络测量共模寄生电容的测量设备。该测量设备除了可作为完成品的测试外，也可于早期设计周期时先行获知精确的寄生参数，进而辅助设计一开关电源供应器的EMI滤波器。同时更可做为变压器量产时的品质管控，有效地降低管控的费用。另一方面，本发明的测量设备更可广泛地应用于任两点间的寄生参数测量，此为公知技术所无法实现。

本发明本领域普通技术人员任施匠思而为诸般修饰，都不脱如附权利要求所欲保护的范围。

Claims (21)

1.一种应用于测量存在于一第一元件及与该第一元件隔离的一第二元件间共模电容的测量设备，其结构包括：

一信号产生器，连接至该第一元件，并具有一内部信号源串联至一第一内电阻，用以传送一信号至该第一元件；以及

一信号接收器，连接于该第二元件与该第一元件间，并具有一第二内电阻，用以测量该第一元件与第二元件间的一信号响应，进而基于该信号响应而计算出存在于该第一元件与该第二元件间的共模电容。

2.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该信号接收器包含有一频谱分析仪。

3.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该信号产生器及该信号接收器配置于一EMI测量接收机或一网络分析仪。

4.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该第一元件包含有一变压器初级绕组；该第二元件包含有一变压器次级绕组。

5.如权利要求4所述的共模电容的测量设备，还包含一屏蔽层，连接至该第一元件，并设置于该第一元件与该第二元件间，用以降低该第一元件与该第二元件间的一共模电流。

6.如权利要求4所述的共模电容的测量设备，其中该信号产生器连接于该变压器初级绕组的一电压跳变点与一静地点间；而该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与该变压器初级绕组的该静地点间。

7.如权利要求4所述的共模电容的测量设备，其中该信号产生器连接于该变压器初级绕组的一电压跳变点与位于该电压跳变点及该变压器初级绕组一静地点之间一电压点间；而该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与该变压器初级绕组的该静地点间。

8.如权利要求4所述的共模电容的测量设备，其中该变压器初级绕组与该变压器次级绕组均配置于一反激式转换器。

9.如权利要求4所述的共模电容的测量设备，其中该变压器初级绕组与该变压器次级绕组均配置于一移相全桥式转换器。

10.如权利要求9所述的共模电容的测量设备，其中该信号产生器连接于该变压器初级绕组的一第一电压跳变点与一第二电压跳变点间；而该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与该变压器初级绕组的该第一电压跳变点间。

11.如权利要求9所述的共模电容的测量设备，其中该信号产生器连接于该变压器初级绕组的一第一电压跳变点与一第二电压跳变点间；而该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与该变压器初级绕组的该第二电压跳变点间。

12.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该第一元件包含有多个变压器初级绕组；该第二元件包含有一变压器次级绕组。

13.如权利要求12所述的共模电容的测量设备，其中所述多个变压器初级绕组的静地点均彼此连接至一共同节点；而该信号产生器连接于所述多个变压器初级绕组中一主要绕组的一电压跳变点与所述多个变压器初级绕组的该共同节点间；且该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与所述多个变压器初级绕组的该共同节点间。

14.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该第一元件包含有多个变压器初级绕组；该第二元件包含有多个变压器次级绕组。

15.如权利要求14所述的共模电容的测量设备，其中所述多个变压器初级绕组的静地点均彼此连接至一第一共同节点；而所述多个变压器次级绕组的静地点均彼此连接至一第二共同节点；该信号产生器连接于所述多个变压器初级绕组中一主要绕组的一电压跳变点与所述多个变压器初级绕组的该第一共同节点间；且该信号接收器则连接于所述多个变压器次级绕组的该第二共同节点与所述多个变压器初级绕组的该第一共同节点间。

16.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该第一元件包含有一开关；而该第二元件包含有一散热器。

17.如权利要求1所述的共模电容的测量设备，其中该第一元件包含有一光耦合器的一次侧；该第二元件包含有该光耦合器的一次级侧。

18.一种应用于测量存在于一第一元件及与该第一元件隔离的一第二元件间共模电容的测量方法，其包括步骤：

提供一信号产生器及一信号接收器，其中该信号产生器连接至该第一元件且具有一内部信号源串联至一第一内电阻；以及该信号接收器连接于该第二元件与该第一元件间且具有一第二内电阻；

通过该信号产生器的该内部信号源提供一信号至该第一元件；以及

通过该信号接收器测量该第一元件与该第二元件间的一信号响应，以及基于该信号响应计算存在于该第一元件与该第二元件间的该共模电容。

19.如权利要求18所述的共模电容的测量方法，其中该第一元件包含有一变压器初级绕组；该第二元件包含有一变压器次级绕组。

20.如权利要求19所述的共模电容的测量方法，其中该信号产生器连接于该变压器初级绕组的一电压跳变点与一静地点间；而该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与该变压器初级绕组的该静地点间。

21.如权利要求19所述的共模电容的测量方法，其中该信号产生器连接于该变压器初级绕组的一电压跳变点与位于该电压跳变点及该变压器初级绕组一静地点之间一电压点间；而该信号接收器则连接于该变压器次级绕组的一静地点与该变压器初级绕组的该静地点间。

Images