【测试案例分享】如何选配合适的功率探头

_____

背景

电机电驱是新能源汽车的核心部件，其性能和可靠性直接影响汽车的动力和安全。尽管示波器可以以高采样率去捕获电压和电流的波形，但需要进一步计算才能从数据中生成关键的功率测量值和其他相关参数。今天我们就来聊一聊，如何选配合适的探头，去进行相关测试。

探头选择的挑战与考量

在电机电驱测试中，选择合适的探头是一项挑战，因为它需要满足特定的技术要求以确保测试的准确性和安全性。首先，探头必须具备足够的带宽来捕获电机电驱系统中高速变化的电压和电流波形。这意味着探头的频率响应应该与被测信号的频率范围相匹配，以避免信号失真。其次，探头需要具备高共模抑制比（CMRR），以减少由于电机产生的共模噪声而引入的误差。此外，探头的动态范围应该足够宽，以适应测试过程中可能出现的大幅度信号变化。

除了技术性能外，探头的选择还受到其他因素的影响。例如，探头的物理特性，如尺寸和形状，必须适合测试环境，便于接近测试点。探头的耐用性和可靠性也是重要考虑因素，因为它们需要在可能恶劣的测试条件下长时间稳定工作。安全性也是一个关键点，特别是在高电压测试中，探头必须具备足够的绝缘等级以保护操作人员。最后，探头的成本和维护要求也是选择时需要权衡的因素，以确保测试解决方案既经济又高效。

电机电驱测试主要测量信号

电压信号：通过测量电机控制器的输入和输出电压，可以分析电机的供电和功率情况，以及电机控制器的转换效率。

电流信号：通过测量电机控制器的输入和输出电流，可以评估电机的运行状态和负载情况，以及电机控制器的开关损耗。

控制信号：通过测量电机控制器的PWM信号、故障信号、温度信号等，可以检查电机控制器的工作逻辑和保护功能，以及电机的温度和散热情况。

泰克与之相配的探头

示波器探头可按类型或测量功能分类。按类型可划分为无源探头和有源探头，前者在信号路径中只使用无源元件，后者在信号路径中包括放大器等有源元件。由于包含有源元件，有源探头需要示波器、电池或外部电源供电。按测量功能可划分为包括单端电压、差分电压、电流、逻辑和光学测量探头。

为了有效地测量这些信号，我们需要选配合适的探头，泰克提供了一套完整的电机电驱测试解决方案，帮助工程师在设计、开发和验证阶段提高电机工作效率和产品质量。

泰克高压差分探头是一种专业的高压测量工具，它有以下特点：

●   可以安全地测量高达6000V的直流或交流电压信号，包括开关和脉冲信号。

●   具有高达250MHz的带宽，可以捕获快速变化的信号细节。

●   采用隔离式设计，可以抑制共模噪声和干扰，提高测量精度。

●   配有多种附件，可以适应不同的测量环境和需求，例如钳夹、连接线、接地线等。

●   TekVIP接口的探头可以与支持此接口类型的示波器配合使用，无需外部电源，方便携带和使用。

电流探头是一种可以将电流信号转换为电压信号的主动探头，它可以测量交流或直流的电流信号，适用于各种电力、电子和工业应用。泰克的电流探头（TekVIP接口或者TekProbe接口）可以自动适配对应接口的示波器，这意味着可以直接连接到支持此接口类型的示波器上，则无需外部电源或放大器，从而节省空间和成本，并提高可靠性和精度。部分型号也可以使用适配器或者BNC线缆进行连接。

泰克的电流探头还具有以下特点：

●   高带宽和高灵敏度，可以捕获微小的电流变化和细节，例如开关噪声、谐波失真等。

●   动态范围和低漂移，可以准确测量不同幅度的电流信号，从毫安到安培级别，并且在温度变化时保持稳定。

●   自动缩放和单位转换，可以根据电流探头的参数和设置，自动调节示波器的垂直缩放和单位，显示出实际的电流值，无需手动计算。

泰克逻辑探头TLP058可以与5系示波器配合使用，提供最多64个逻辑通道，可以捕获数字信号或模拟信号的逻辑状态，适用于测量复杂的控制信号。