基于PKHV3000系列無源高壓衰減棒的應(yīng)用案例

PKHV3000系列無源高壓衰減棒是高壓測量中的核心安全防護工具，可通過內(nèi)置衰減電路降低高壓信號幅度，既保障測試人員安全，又能讓示波器等設(shè)備安全捕獲信號。其工作原理基于電阻分壓或阻容分壓技術(shù)，借助內(nèi)部精密電阻或阻容組合形成固定衰減比，將高壓信號按比例衰減至測量設(shè)備安全范圍，同時保證信號波形、相位特性與測量精度。

制作時需選用耐高壓、低損耗的高頻絕緣介質(zhì)、精密金屬膜電阻，外殼及測試端采用硅橡膠、陶瓷等絕緣材料，并經(jīng)嚴格耐壓與絕緣強度測試，確保額定高壓下不擊穿、不漏電。使用時需在干燥無粉塵油污、遠離易燃易爆源的環(huán)境中操作，工作區(qū)設(shè)高壓警示標識，操作人員需站在絕緣墊上。該探頭廣泛應(yīng)用于電力電子、工業(yè)控制、新能源領(lǐng)域，是高壓環(huán)境下保障測量安全與信號準確的關(guān)鍵設(shè)備。

電力電子裝置測試應(yīng)用：牽引變流器IGBT開關(guān)特性分析

測試對象與難點針對軌道交通3300V/1500A IGBT模塊的開關(guān)特性測試，主要技術(shù)難點包括：

電壓變化率（dv/dt）高達30kV/μs

開關(guān)頻率范圍20-200kHz

工作溫度-40℃至+125℃

強電磁干擾環(huán)境

測試系統(tǒng)構(gòu)建采用多臺PKHV3000組成同步測量系統(tǒng)

三個衰減棒分別測量集射極電壓、柵射極電壓和直流母線電壓

使用高壓差分探頭作為參考基準

采樣率設(shè)置為10GS/s，確保捕獲納秒級開關(guān)瞬態(tài)

采用光纖隔離傳輸，避免地環(huán)路干擾

開關(guān)特性測試結(jié)果在1750V直流母線電壓條件下

開通延遲時間測量值：28.5ns（理論值28.2ns）

關(guān)斷延遲時間測量值：35.2ns（理論值34.8ns）

電壓過沖峰值：＜10%（符合設(shè)計規(guī)范）

開關(guān)損耗測量誤差：＜3%

關(guān)鍵技術(shù)突破通過優(yōu)化測試方法實現(xiàn)多項技術(shù)創(chuàng)新

時序校準技術(shù)

采用高速脈沖源進行通道延遲校準

校準后時序誤差＜100ps

同步觸發(fā)精度達到±2ns

溫度補償方案

建立溫度-誤差查找表

實時溫度補償精度±0.1%

全溫度范圍保持測量穩(wěn)定性

抗干擾措施

三重屏蔽結(jié)構(gòu)設(shè)計

共模抑制比＞100dB

光纖傳輸距離可達100米

實測波形分析通過深入分析開關(guān)波形特征，發(fā)現(xiàn)

電壓振鈴頻率45MHz，與寄生參數(shù)仿真結(jié)果吻合度＞95%

關(guān)斷電壓尖峰與柵極電阻取值密切相關(guān)

通過優(yōu)化驅(qū)動電阻，將電磁干擾降低6dB

可靠性驗證進行持續(xù)72小時可靠性測試

測量精度漂移＜±1%

溫度循環(huán)測試通過-40℃至+125℃

振動測試滿足EN61373標準

PKHV3000系列高壓衰減棒通過技術(shù)創(chuàng)新和系統(tǒng)優(yōu)化，在新能源和電力電子領(lǐng)域展現(xiàn)出卓越的測量性能。其高精度、高可靠性的特點為產(chǎn)品研發(fā)和質(zhì)量控制提供了有力支持，推動了相關(guān)行業(yè)的技術(shù)進步。

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