電機控制器是新能源汽車電控系統的關鍵組成部分之一，它負責將電池的直流電轉換成交流電以驅動電機運轉。在這個過程中，核心功率器件一般是 SiC 或者 GaN 材料的MOSFET 或 IGBT，承擔著電能轉換和功率控制的任務。為了保證電機控制器的性能和可靠性，需要對這些功率器件進行嚴格的測試，其中就包括雙脈沖測試。

案例簡介

雙脈沖測試可以幫助工程師評估電機控制器中功率器件的開關速度、開關損耗、電壓和電流波形等關鍵參數，進而優化電機控制器的設計。但在雙脈沖測試中，上管Vgs的測量是一個技術難點，它要求我們的測量系統不僅需要具有高帶寬特性，還需要更高的共模抑制能力。

測試實例

●被測設備：某新能源車電機控制器核心板

●測試點位：電機控制器橋式電路中的MOSFET上管Vgs，上管Vds

●客戶痛點：之前使用傳統差分探頭測量上管Vgs時，信號有嚴重震蕩，無法分析定位電路問題

▲原測試信號震蕩失真

測試現場 下面現場測試圖中，展示的是麥科信高分辨率示波器MHO3系列MHO3-5004、光隔離探頭MOIP系列MOIP1000P、高壓差分探頭DP1502以及被測模塊。

▲現場測試圖

在雙脈沖測試中，光隔離探頭測量的是上管Vgs。這個模塊是電機控制器的核心部分，其開關速度非常快，通常在納秒級別。在測試過程中，由于高速開關產生的電磁干擾（EMI）會對測量結果造成影響。光隔離探頭的高共模抑制比能夠洞察信號的全部真實，即使在高干擾環境下也能提供清晰的信號波形。

下管的干擾相對較不嚴重，因此差分探頭可以滿足測試需求。目前主流的雙脈沖測試使用的是200MHz帶寬、1500V隔離的差分探頭。由于測試器件的管腳比較細，傳統的電流測量方法可能無法對較細的芯片管腳進行直接測量，因此推薦使用羅氏線圈來測試下管Id。羅氏線圈是一種非接觸式電流測量裝置，可以在不接觸導線的情況下測量電流，這對于保護管腳和快速方便地獲得準確的電流測量結果至關重要。 我們來看看實測波形，如下圖：光隔離探頭測量的是上管Vgs，差分探頭測量的是下管Vds和下管Vgs，同時推薦下管Id可以使用麥科信的羅氏線圈RCP1200XS進行測量。

▲實測波形圖

客戶反饋

在之前的雙脈沖測試中，上管Vgs信號存在大的共模干擾，一開始對差分探頭CMRR這塊了解不夠深入，一直相信差分探頭的測試結果，以為震蕩是系統設計造成，反復修改驗證電路還是沒有解決問題，這次使用麥科信的光隔離探頭后，測試的效果非常不錯，這款光隔離探頭在高頻段依然有很高的CMRR，測試后的震蕩波形小時，結果跟我們的理論分析很相似。

總結

麥科信（Micsig）的光隔離探頭MOIP1000P，共模抑制比高達180dB，在1GHz頻段下仍能保持100dB以上的性能。這一卓越的性能使得該探頭能夠在以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為核心器件的電路設計中，更加精準和可靠的電路測試與驗證。可以讓工程師能夠捕獲到真實的上管Vgs電壓波形，從而準確分析電路設計是否滿足需求，確保產品的高性能和可靠性。

關于麥科信

深圳麥科信科技有限公司是一家行業技術領先的信號測試測量設備研發制造商和方案提供商，國家級高新技術企業，專精特新企業。麥科信（Micsig）致力于信號測試測量領域前沿技術的研究和開發，尤其在示波器及示波器探頭產品領域我們一直走在創新的前沿，是平板示波器開創者，光隔離探頭引領者。

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