探頭與示波器被稱為工程師的眼睛，是工程師進行電信號測量時必不可少的工具。探頭在功率領域的應用是其發揮作用的重要方面，包括功率器件測試和變換器測試兩個方面。

主要的使用者包括功率半導體公司的器件研發工程師、測試工程師、應用工程師、現場應用工程師，電源公司的器件認證工程師、硬件研發工程師、測試工程師，高校、科研院院所的相關科研人員。

探頭的種類眾多，常見的包括無源探頭、高壓單端探頭、高壓差分探頭、電流探頭等。同時，每種探頭又有非常多的品牌規格型號，令工程師眼花繚亂。

此篇文章，我們將針對功率領域，按照變換器的設計流程：功率器件測量、單板調試、整機調試、三個環節，為廣大工程師提供一份探頭選型指導。

功率器件測量

功率器件測量主要發生在器件研發、器件選型階段，通常是在專用的測試板上進行的，需要準確地測量功率器件的端電壓、端電流和驅動電壓。測試項目包括開關/反向恢復特性測量、柵電荷測量、雪崩測試、短路測試。

· 驅動電壓

10倍無源探頭：帶寬高可達1GHz、衰減倍數小，使用無源探頭能夠獲得精準的驅動電壓波形。由于其屬于無源探頭，故僅能用于測量下管器件的驅動電壓。

泰克10X無源探頭

在使用10倍無源探頭測量驅動電壓時，需要注意接地線的影響和阻抗匹配。

單板調試

單板調試是在功率變換器研發階段對控制電路、主功率電路進行單獨功能性調試。對控制電路進行測試包括供電、控制器、采樣調理電路、控制信號、傳感器等，可以使用10倍無源探頭。各類配件能夠幫助工程師輕松完成測試，如下圖所示。高壓差分探頭也可以用于控制電路測試，但其測量結果精度較低。

對于主功率電路調試，測試精度進度要求并不高，僅進行功能性驗證。器件端電壓和驅動電壓采用高壓差分探頭測量，上管和下管均可測量，器件端電流用羅氏線圈測量，橋臂中點電流用霍爾電流探頭或羅氏線圈測量。

整機調試

完成單板測試后就可以進行整機調試了，包括控制電路功能測試、主功率電路功能測試、功率因數測試、效率測試、電壓調整率測試、負載調整率測試、短路保護測試、過流保護測試、環路響應測試。在進行這些測試的過程中，都涉及到對控制電路和主功率電路關鍵信號進行測量，與單板調試不同的是，此時控制電路和主功率電路成為整理實現變換器整體運行，不再是分離狀態。

在整機調試階段，測量電壓信號多采用高壓差分探頭，其差分輸入避免了無源探頭可能會導致的環流問題，不會輕易影響變換器的正常工作。在使用高壓差分探頭時，需要選擇根據被測信號幅度選擇量程更小的高壓差分探頭，以提高測量精度。同時，還需要將高壓差分探頭前端接線進行雙絞，減小由于前端接線過長導致的震蕩問題。

在整機調試階段涉及多處電流測量，可以根據被測電流信號的位置和頻率選擇不同的工具。對功率器件端電流進行測量時，往往需要試用羅氏線圈，因為只有羅氏線圈才能套入單管器件引腳或功率模塊端子完成測量。對變換器中關鍵位置電流進行測試時，包括電感電流、變壓器電流、橋臂中點電流等，可以使用羅氏線圈或霍爾電流探頭，注意此時選擇的霍爾電流探頭的帶寬需滿足被測信號的要求。對變換器輸入輸出電流進行測試時，可以使用羅氏線圈或霍爾電流探頭，由于此時被測電流頻率較低，選擇的霍爾電流探頭帶寬不用很高。

以上就是關于如何為功率器件、變換器測試挑選合適的探頭?如您使用中還有其他問題，歡迎登陸西安普科電子科技。