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高壓示波器探頭選擇前需明確的三大核心問題?

PRBTEK ? 來源:PRBTEK ? 作者:PRBTEK ? 2025-06-12 18:24 ? 次閱讀
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高壓浮地測量因其危險(xiǎn)性與復(fù)雜性,使得傳統(tǒng)無源探頭難以勝任,必須采用隔離探頭或高壓差分探頭。但面對多樣的探頭類型,如何精準(zhǔn)匹配實(shí)際應(yīng)用需求?關(guān)鍵在于解答以下三個核心問題。?

一、直流母線電壓參數(shù)如何??

直流母線電壓直接決定探頭的耐壓上限。對于交流線路信號,需關(guān)注其峰峰值電壓;在開關(guān)功率器件中,母線電壓通常是交流線路全波整流后的峰值電壓,或是驅(qū)動器 / 逆變器電路脈寬調(diào)制(PWM)信號的幅值。明確該電壓參數(shù),才能確保所選探頭的額定電壓足以應(yīng)對測量需求,避免因電壓過載導(dǎo)致設(shè)備損壞或測量失效。?

二、半導(dǎo)體器件采用何種材料??

硅(Si)、碳化硅(SiC)和氮化鎵(GaN)是半導(dǎo)體器件的常用材料,不同材料對開關(guān)信號上升時(shí)間的要求存在顯著差異:?

  • 硅(Si)器件 :一般難以處理上升時(shí)間快于 10ns 的信號;?
  • 碳化硅(SiC)器件 :上升時(shí)間多在 3 - 5ns 或更慢;?
  • 氮化鎵(GaN)器件 :上升時(shí)間約為 1 - 3ns 。?

電壓擺幅與上升時(shí)間呈反比,較大的電壓擺幅往往對應(yīng)較慢的上升時(shí)間,這有助于抑制電磁干擾(EMI)。而要準(zhǔn)確測量快速上升時(shí)間信號及其諧波成分,探頭必須具備足夠帶寬。例如,測量 GaN 器件柵極驅(qū)動信號,可能需要接近 1GHz 帶寬的探頭;測量其輸出信號,700MHz 甚至 350MHz 帶寬的探頭也能滿足需求。?

三、具體應(yīng)用場景是什么??

高壓探頭的選型與實(shí)際應(yīng)用場景緊密相關(guān),常見應(yīng)用場景主要分為以下三類,不同場景對探頭指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)有所不同:?

  1. 功率半導(dǎo)體測試 :針對單個功率器件進(jìn)行測量,如捕獲 MOSFET/IGBT 的柵極驅(qū)動信號與輸出信號并分析,包括驗(yàn)證死區(qū)時(shí)間、測量開關(guān)損耗等。這類應(yīng)用理想的探頭需具備寬電壓范圍、高偏置能力、出色的共模抑制比(CMRR)以及較高的帶寬。?
  2. 浮地傳感器測量 :涉及對串聯(lián)或分流電阻器、溫度傳感器、分立元件等的探測。由于此類信號通常幅值較小但電壓偏移較大,因此對探頭的隔離性能要求極高。?
  3. 系統(tǒng)輸入 / 輸出測量 :涵蓋線路側(cè)交流電壓、DC/DC 轉(zhuǎn)換器高低壓輸入輸出、直流母線以及逆變器驅(qū)動 PWM 輸出等測量。適用于該場景的探頭,往往具備寬電壓范圍和共模范圍的特性。?

只要能夠清晰解答上述三個問題,就能精準(zhǔn)定位適配的高壓探頭,攻克選型難題。?

以上內(nèi)容由普科科技 / PRBTEK 整理分享。西安普科電子科技有限公司專注于示波器測試附件配件的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售,產(chǎn)品覆蓋電流探頭、差分探頭、高壓探頭等多個品類,致力于為用戶提供高品質(zhì)探頭附件,打造國產(chǎn)化知名品牌。如需獲取更多信息,歡迎訪問官方網(wǎng)站。

審核編輯 黃宇

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