高壓差分探頭的各項性能指標及使用問題

高壓差分探頭是電力電子行業中相當重要的測試設備。一般功率器件IGBT、MOS的電壓都需要高壓差分探頭測量。因此，學習和理解高壓差分探頭的性能指標和使用問題對我們的日常研發工作很有幫助。

1)共模抑制比。

共模抑制比是高壓差分探頭一個很重要的指標，高壓差分探頭的測量信號中很多都含有共模信號，比如逆變橋臂的上管IGBT/MOS的柵極電壓。如果高壓差分探頭的共模抑制比較差，測量出的信號就會受到共模信號的干擾，輸出錯誤的信號。

2)波形畸變(失真)

任何有源信號處理電路都會產生信號畸變，雖然高壓差分探頭的數據手冊中沒有這個參數，但是波形畸變是真實存在的。

觀察上圖:1通道(黃色)為知用DP6150A測的方波相應，2通道(紅色)為pintekDP-50 測的方波響應，通過上升沿響應看出，知用 DP6150A 畸變很小，而 pintek 的過沖比較大且振蕩嚴重，失真較大。

總結:畸變是差分探頭關鍵指標之一，帶寬越高且畸變越小，測量高速電壓信號(ns級別)時前沿響應越準確;通過以上指標分析，知用的DP6150A在響應高速信號時，畸變信號非常小，在幾個廠家探頭中表現最好。

高壓差分探頭產生畸變的原因：

畸變主要體現在動態，當輸入信號快速變化時。我們目前應用得信號處理運算放大器是一個深度大環路(運算放大器至少有三級放大電路)負反饋電路。

深度大環路負反饋電路當輸入信號的變化很快時，運算放大器處于開環放大狀態，輸出信號會出現過沖和震蕩。輸入信號變化越快，波形畸變越明顯。

當輸入信號一定時，運算放大器的增益帶寬積越大和相位裕度越大，畸變就越小。

3)帶寬

目前電力電子電路的開關頻率很少超過100kHz,而目前高壓差分探頭的帶寬最少也有50MHz,因此高壓差分探頭的帶寬是遠遠大于實際需求的。

其次，與帶寬相比，共模抑制比這個參數更為重要，因此寧愿選擇低帶寬，高共模抑制比的探頭，也不要選擇高帶寬，低共模抑制比的探頭。

高壓差分探頭使用中應該注意的問題

1)輸出零點漂移。有源電流探頭的高壓差分探頭都會存在輸出零點漂移的問題，在測量小信號時容易引起測量誤差，因此在使用高壓差分探頭時應該對輸出零點漂移進行校正，輸出零點漂移校正可以在探頭上校正也可以在示波器上校正。

2)高壓差分探頭的輸入線要進行雙絞，提高抗干擾能力和共模抑制比，尤其是測量小信號和高共模電壓信號。

3)謹慎使用探頭輸入延長線。

4)當發現測量出的信號有異常，如異常的振蕩，尖峰，要考慮是否是高壓差分探頭的問題，如果條件允許最好用無源探頭作對比測試。

以上高壓差分探頭的測量原理及使用問題由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科電子科技有限公司致力于示波器測試附件配件研發、生產、銷售，涵蓋產品包含電流探頭、差分探頭、高壓探頭、無源探頭、電源紋波探頭、柔性電流探頭、近場探頭、邏輯探頭、功率探頭和光探頭等。旨在為用戶提供高品質的探頭附件，打造探頭附件國產化知名品牌。更多信息，歡迎登錄普科科技網站進行咨詢。

審核編輯黃宇