开发一种用于测量电动汽车驱动系统的差动电压探头

准确的功率测量在电力驱动研究和研发领域具有重要的意义。现代逆变器产生具有短上升沿和高频率的脉冲宽度调制信号。因此，在非正弦条件下必须运用高精度的功率测量方法。这需要高精度的电压和电流探针，包括在宽带宽上平整的频率响应和对于高达几百伏特电压的高线性度。本文介绍了一种高压差动探头的研制与特征，该种探头适用于电动汽车的精确测量。探头的主要部分是带有高频率补偿器和差分放大器的两个输入电压分频器。本文详细的介绍了完整的电路设计和寄生效应补偿。最后的实验表明，此次开发的探头比市场上可以买到的探头性能要好。该探头对于频率高达1MHZ，带宽为20兆赫兹的信号依然有这非常平坦的频率响应，并且对于最大差分输入电压为1kv时的线性度比250ppm要好。对于电动汽驱动系统的研究和开发来说准确的功率和效率测量非常重要。这种测量中需要用高精度的电压探针来测量逆变器的电压信号。本文证明了市面上的探头在获得平整度和线性度方面没有达到测量要求。除此之外，还提出了一种高压差分探头的研制。通过展示电路仿真结果和粗略的计算结果，证明了考虑电路元器件和PCB组件寄生效应的重要性。实验结果证实了该探针在频率响应平面度、非线性、上升时间、信噪比和CMRR等方面的优越性能。