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电力电子变换器数字示波器在波形测量与分析中的应用技术设计.docx

资料介绍

电力电子变换器数字示波器在波形测量与分析中的应用技术设计

1 引言

数字示波器是电力电子变换器调试和测试中最基本的测量工具,在电压波形、电流波形、开关波形和PWM波形的测量中应用广泛。在宽禁带器件的高频应用中,示波器的带宽和采样率需要满足高速开关信号的测量要求,SiC MOSFET的开关时间在10~50 ns,需要500 MHz以上的带宽,GaN HEMT的开关时间在2~10 ns,需要1 GHz以上的带宽。高压差分探头和电流探头是变换器测量中必不可少的附件,在测量高压信号时,使用差分探头确保安全,在测量电流时,使用电流探头或分流电阻。本章将系统阐述数字示波器在变换器波形测量中的应用方法,包括探头选择、测量设置、波形分析以及功率损耗测量技术,为变换器调试和测试提供系统指导。

2 探头选择

2.1 电压探头

在电力电子变换器中,电压测量通常使用高压差分探头。高压差分探头可测量高电压信号,同时抑制共模噪声,在SiC MOSFET的桥式电路中,共模电压变化率可达50 kV/μs,差分探头的共模抑制比(CMRR)在宽频率范围内应保持较高水平。

2.2 电流探头

电流探头可测量变换器的电流波形,在测量时,电流探头夹持在导线上,不需要断开电路。在测量IGBT的集电极电流时,使用高频电流探头,带宽应大于50 MHz,在测量母线电流时,使用低频电流探头或霍尔电流探头。

3 波形分析


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