PKHV3012高压衰减棒在电动汽车电机控制器测试中的应用方案

一、客户背景与测试需求

客户行业：新能源汽车电控系统制造商

测试需求：随着电动汽车电机控制器功率密度的提升，需精确测量IGBT开关过程中的高压脉冲波形（最高达10kV）。客户需兼容现有示波器（带宽≥200MHz），并满足以下核心需求：

安全要求：符合CAT II安全标准，耐受12kV高压

精度要求：直流电压精度≤3%，带宽≥100MHz

兼容性：适配客户现有示波器（1MΩ输入阻抗）

二、测试系统配置

高压衰减棒 PRBTEK PKHV3012 衰减比1000:1，带宽120MHz，输入阻抗200MΩ

示波器 Keysight DSOX4024A 带宽200MHz，采样率2GSa/s

高压差分探头 Tektronix THDP0100 带宽100MHz，最大电压6kV

高压电源 ITECH IT6523C 输出电压0-1kV，精度0.1%

三、系统搭建与测试方法

系统连接方案：

将PKHV3012的BNC输出端通过补偿器连接至示波器CH1通道，设置示波器输入阻抗为1MΩ，探头衰减比为1000:1

衰减棒接地端通过鳄鱼夹连接电机控制器外壳接地桩

高压测试端通过高压绝缘头连接IGBT模块的相输出端

测试流程：

校准阶段：

使用函数发生器输出7Vrms/40Hz正弦波，调节补偿器"DC ATTEN"使示波器显示值匹配标准信号

输入20Vp-p/200Hz方波，通过调节"LF COMP"完成波形补偿

实测阶段：

在电机控制器满载运行时，捕获IGBT开关瞬间的电压波形

对比高压差分探头与PKHV3012的测量结果差异

记录上升时间、过冲幅度等关键参数

四、测试结果分析

精度验证：

在10kV测试点，PKHV3012测量误差为2.1%，优于标称的3%

与基准探头对比，波形一致性达98.5%

带宽性能：

实测-3dB带宽达118MHz，满足120MHz标称值

上升时间测量值为3.2ns，与标称3.0ns偏差在允许范围内

安全性能：

连续30分钟承受10kV高压测试，温升≤15℃

接地回路阻抗<0.1Ω，满足安全规范

本方案验证了PKHV3012在高压功率电子测试中的实用价值，为新能源汽车电控系统开发提供了可靠的测量解决方案。其良好的兼容性使得客户无需更换现有示波器即可实现高压测试能力升级，具有显著的成本效益。

审核编辑 黄宇