一、項目背景

一家專注于工業電氣設備研發生產的高新技術企業，在高低壓電機驅動系統研發測試階段，遭遇了高壓波形測量的技術瓶頸。傳統測量設備因無法滿足高電壓、高精度、高安全性的測試要求而無法勝任，經過嚴格篩選和評估后，該企業最終選擇了普科（prbtek）的 PKDV5151 高壓差分探頭作為解決方案。

二、技術挑戰

在電機驅動系統研發過程中，工程師團隊需精確測量以下關鍵參數：電機驅動電路中的高壓 PWM 波形、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）的開關特性、電機相電壓和線電壓波形、過電壓和浪涌保護電路的響應特性。然而，測量過程中面臨諸多困難，包括被測信號電壓高達 1500V、需同時測量差分信號以避免共模干擾、高頻開關信號要求高帶寬測量設備以及必須確保測量過程的安全性。

三、解決方案

普科 PKDV5151 高壓差分探頭憑借以下優勢成功解決了上述技術難題：

高壓測量能力 ：該探頭具有±1500V 的最大輸入差分電壓范圍，可覆蓋 380V 交流電機驅動系統、600V 直流母線電壓、1200V IGBT 開關瞬態等多種高壓場景。

精準差分測量 ：采用真正的差分輸入設計，共模抑制比（CMRR）＞50dB（1MHz），有效抑制共模噪聲，確保波形測量準確性。

高頻響應特性 ：100MHz 的帶寬可清晰捕捉 IGBT 開關瞬態（上升 / 下降時間）、PWM 載波頻率及其諧波、電壓振鈴現象。

安全可靠設計 ：具備過壓保護和良好絕緣性能，衰減比為 50:1、500:1，輸入阻抗 10MΩ/2pF（差分）、5MΩ/4pF（單端對地），對被測電路影響極小。

四、實際應用效果

IGBT 開關特性分析 ：在新型高壓變頻器測試中，成功捕捉 IGBT 開關細節，包括米勒平臺、87ns 的開關時間以及電壓過沖現象，為優化緩沖電路提供依據。

電機相電壓波形測量 ：在伺服電機驅動系統測試中，幫助工程師獲得純凈三相電壓波形，發現電壓畸變并準確測量電壓諧波含量，優化控制算法。

系統可靠性驗證 ：在高溫老化測試中，連續監測 72 小時母線電壓波動，捕捉罕見電壓跌落事件，為系統可靠性設計提供數據支持。

客戶評價該企業測試部門負責人表示：“普科 PKDV5151 高壓差分探頭已成為電機驅動研發中不可或缺的工具，其高壓測量能力、優異的噪聲抑制性能和可靠性顯著提升了我們的測試效率和產品質量，尤其在高壓變頻器調試中，清晰呈現開關器件動態過程，助力優化設計參數。”

五、技術價值總結

測試能力擴展 ：可安全準確測量 1500V 以內高壓波形。

研發效率提升 ：快速定位設計問題，縮短開發周期。

產品質量提高 ：基于精確測試數據優化設計。

安全性保障 ：避免高壓測量帶來的設備損壞和人員風險。

未來應用展望隨著企業在高壓大功率電機驅動領域的發展，PKDV5151 探頭將在新能源車用電機控制器開發、工業大功率伺服系統研制、智能電網相關電力電子設備測試等新項目中發揮更大作用。
以上內容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科電子科技有限公司致力于打造儀器配附件一站式供應平臺。主營范圍：示波器測試附件配件的研發、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、柔性電流探頭、近場探頭、電流互感器、射頻測試線纜、各類儀器測試附件等。更多信息，歡迎登陸官方網站進行咨詢。

審核編輯 黃宇