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华科智源-测量IGBT开关特性对电流探头的要求

2021-03-04 15:35:07

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华科智源-测量IGBT开关特性对电流探头的要求

华科智源专业提供IGBT动态参数测试仪,测试IGBT开关时间,反向恢复时间等参数。

市面上适用于电力电子领域测量的电流探头有许多,根据实际需求选择合适的对波形的测量非常重要。现代的IGBT器件不断地向着大电流密度和高频率应用这两个方向发展,但是几乎是找不到能同时符合各类IGBT开关特性测量的电流探头的,这就需要我们搞清楚自己的需求。

  • CT的好还是柔性的探头好?

两者都是非电气接触式电流探头,适合高压大电流IGBT开关特性测量。

从使用便利性角度来说,柔性的探头可介入性好些。针对已经存在的电路可方便地进行电流测量。而CT由于电流环无法打开,往往需要先安置电流探头在连接电路。

从电源适配来看,CT一般不需要增加额外的电源,可直接和示波器相连。而柔性探头因为有积分器的存在一般都需要外加电源或者使用电池。

从测量带宽上讲,CT产品能覆盖的频带相对柔性探头来说多一些,在高速IGBT测量中特别有优势。

 

柔性探头
CT探头

  • 如何解决相应延时?

不同类型的电流探头有不同的延时参数,而且相对于不同的电压探头还有不一样的延时。这会对开关损耗有一定影响,但却无关电流探头性能好坏的评价。因为延时是可以校准的,具体方法是在IGBT的开通时,把电压的下降点和电流的上升点调在同一个时间点上,如图2黑线所示,蓝色代表VCE,红色代表IC。因为理想状态下IGBT需要在换流结束后CE电压才会减小,但实际电路中由于有系统母排杂散电感的存在,C、E电压会在IGBT桥臂有di/dt是就开始降了,两者有因果关系。

 

电流探头的延时校准

  • 怎么确定电流探头的带宽足够?

选择电流探头不仅要看量测范围,还要关注带宽。往往测量大电流的探头,带宽会相对小些,而探头规格书里标的是最大带宽,又不一定涵盖最大电流。其实在测量的时候是可以发现电流带宽不足这件事的。请看图3中左右两个波形图,红色的是电流。左图中使用的电流探头的tr=100ns,而90%~10%IC之间的时间为28.2ns,小于探头本身标称值,出现电流失真,影响损耗的测量。右图中使用的电流探头的tr=25ns,90%~10%IC之间的时间为48.6ns,大于探头本身标称值,符合测量要求。从波形轮廓上看没有振铃现象。和上篇说的电压探头类似,上升时间小的探头带宽高。


作者: 深圳市华科智源科技有限公司
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