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差分高压探头和普通高压探头

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发表时间:2022-06-09 15:01作者:零式未来来源:零式未来

    开关电源测试中大部分工作电压测试是浮地测试,必须用差分探头测试


    许多初级工程师在使用好几个探头开展开关电源**测量时,刚启动电源产品就“炸机”,乃至示波器也产生毁坏。这是由于示波器探头中间是共地的,在与此同时**测量开关电源原边和副边的情况下,假如用一根探头接原边的地,另一根探头接副边的地,等同于把开关电源的原边和副边的地短路故障在一起,那样短路故障后的大电流量便会烧毁电源产品和探头,乃至是毁坏示波器。


    因此在测试原边和副边的电流时应当一侧采用差分探头,一侧选用无源或数字功放单端探头。普遍的髙压差分探头共模耐压与损耗比相关,危害测试结论。目前市面上髙压差分探头存在的不足是共模耐压会伴随着损耗比的变动而转变。


差分高压探头和普通高压探头


    图1:目前市面上髙压差分探头共模耐压和损耗比这就给上管Vgs的测试产生较大的问题,例如某型号规格差分探头在100:1的损耗比下差模耐压和共模耐压全是700V,特别适合AC转DC有关拓扑结构的500V-600V耐压电力电子器件Vds工作电压测试。可是,在我们必须测试Vgs工作电压的波形图时,为了更好地获得更好的测试精密度,更小的竖直标尺,必须把损耗比调节到10:1。但在10:1损耗比下,该探头的共模耐压会减少到70V,因而不可以用以上管Vgs的测试,假如必须测试上管Vgs工作电压波型,就只有用100:1,那样会使Vgs的测试结论偏差十分的大。大多数商业髙压差分探头带宽不上300MHz,不可以达到测试要求。


    伴随着开关电源输出功率的不断提升,技术工程师已经逐渐选用高频率输出功率电源开关和电子整流器技术性。从传统式平面图或管沟MOSFET电源开关的升高/上升幅度为30ns到60ns发展趋势到超结MOSFET、GaNMOSFET、SiCMOSFET和SiC肖特基稳压管等输出功率电源开关的定时开关不上5ns。为观查如此迅速的数据信号转变,通常必须充足带宽的测量系统。依据之前对测量系统带宽的详细介绍,我们知道带宽要充足不但是示波器的带宽要充足,探头的带宽也需要充足。很多年来示波器发展趋势快速,现阶段即时示波器较大带宽已做到110GHz带宽,而示波器探头一直是测量系统的短板。因此,一般示波器带宽不容易挑错,大部分而言如果是AC转DC的硅基MOSFET管,100MHz的带宽就可以了。


    如果是IGBT,必须50MHz到100MHz带宽。针对低电压的MOSFET管(DC转DC)则必须200MHz带宽。如果是SiC原材料的测试,带宽一般要200MHz上下,GaN原材料则必须400MHz的带宽。大家前边提及的带宽的要求,例如GaN必须400MHz带宽,并不是只是指示波器的带宽,反而是说全部测量系统的带宽,包含示波器、探头、及其延伸线。从被测机器设备到示波器中间的任意一个阶段都是会危害测试系统软件的带宽。所以说,如果我们测试系统必须400MHz的带宽,那麼咱们的探头也最少是400MHz的带宽。缺憾的是,大部分商业的工作电压差分探头没法在这样高的工作频率下工作中。


差分高压探头和普通高压探头


    GaN原材料MOSFET管测试必须高带宽髙压差分探头测试。图2:第三代半导体材料关键使用范畴GaN原材料关键运用于偏低电压运用例如800V下列的运用,像高功率DC/DC开关电源的40V-200V提高性高电子器件扩散系数异质性节电子管(HEMT)和600VHEMT混和串连电源开关。自然如今也是有800V以上的一些运用也是用GaN原材料的。在这种使用中必须采用髙压差分探头开展测试。SiC原材料测试中持续高温测试要求增加,必须宽温度范围的探头。SiC原材料关键偏重髙压的运用。因其具备承担持续高温(300℃上下环境温度是没有问题的)的特性关键应用领域是在车辆和光伏逆变器等行业。这种元器件的运用会对全部电气系统有较大的改善。


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