高壓差分探頭測試實(shí)例分析-PRBTEK學(xué)院分享

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       探頭的種類很多，其中高壓差分探頭在開關(guān)電源應(yīng)用中十分廣泛，然而很多工程師對差分探頭的理解不是很深刻，市場上差分探頭生產(chǎn)廠家也不少，性能指標(biāo)各不相同，甚至相差甚遠(yuǎn)，造成測出的波形也不盡相同，工程師無法看到正確波形。下面PRBTEK給大家講述高壓差分探頭測試實(shí)例分析及使用技巧。

       首先我們先來了解差分信號。差分信號是互相參考，而不是參考接地的信號。例如，圖1開關(guān)電源中半橋上下開關(guān)管(Q1，Q2管)中電壓信號；圖2多相電源系統(tǒng)中電壓信號，以上信號在本質(zhì)上是“漂浮”在地之上。

圖1開關(guān)電源中的開關(guān)管上的差分信號

圖2 多相電源系統(tǒng)中的差分信號

高壓差分探頭測試實(shí)例分析

       1、差分探頭測試半橋電路中MOS管的DS極間電壓

        以下是利用DP6130測試半橋電路上下管DS波形實(shí)例：

差分探頭測試上下管DS極間電壓系統(tǒng)

探頭測試點(diǎn)

上下管DS波形

       以上實(shí)例說明，差分探頭滿足浮地測量的需要和普通示波器通道間隔離的需求。這里需要說明：上下管的DS電壓一般幾百V以上，一般差分探頭測量問題都不大，但是如果測到的波形尖峰很大，用戶需要考慮是否是差分探頭本身造成的，如果差分探頭的畸變指標(biāo)設(shè)計的不好，可能會導(dǎo)致尖峰過高現(xiàn)象的發(fā)生。

       在實(shí)際測試中，遇到過示波器通道間延時不一樣，這也是客戶需要考慮的問題，特別是上下管波形對比時，如果示波器的不同通道的延時相差很大，工程師必須考慮進(jìn)去，一般相同型號的差分探頭延時相差不大，都是幾個ns的差別。

2、差分探頭測試半橋電路中MOS管的GS極間驅(qū)動電壓

        以下是利用DP6130測試上下管GS波形實(shí)例：

差分探頭測試半橋電路上下管GS極間電壓系統(tǒng)

測試點(diǎn)特寫

橋電路上下管 GS 波形

3、差分探頭CMRR的實(shí)例分析

       還是以上面的測試平臺為例，將差分探頭的紅黑夾子短接，同時勾住上管的G極，理論上差分探頭的輸出應(yīng)該為零，而實(shí)際上不可能，原因就在于，被測點(diǎn)對地有很高的共模電壓，接近480V，而差分探頭的共模抑制能力有限，那么就會有輸出，輸出越大，證明差分探頭的CMRR能力越差。

測試共模能力的演示系統(tǒng)（紅黑探夾同時勾住上管 G 或者S 極）

共模能力測試點(diǎn)特寫

        上管共模輸出波形通過以上圖片可以看出，由于差分探頭的共模能力有限，共模信號的輸出峰峰值有 2.64V，會影響實(shí)際的驅(qū)動波形測量，圖上的尖峰影響高頻部分，其它部分影響低頻部分。現(xiàn)在我們來仔細(xì)分析驅(qū)動波形，請看下圖上管驅(qū)動波形圖片分析：

上管驅(qū)動波形分析（在共模電壓情況下）

       以上圖片可以看出，DP6130 測量驅(qū)動波形，波形失真還是比較小的，原因在于 CMRR 指標(biāo)是比較高。DP6130 差分探頭驅(qū)動波形時，示波器是每格 5V，而根據(jù)共模信號波形可知，共模信號輸出的峰峰值只有 2.64V，所以實(shí)測到的驅(qū)動波形幾乎看不到波形的失真，基本達(dá)到應(yīng)用要求。市場上各個廠家的 CMRR 能力不盡相同，大家可以用該種方法判斷探頭的共模抑制比能力，同時讓你能夠準(zhǔn)確判斷你測試出的驅(qū)動波形是否接近實(shí)際值。

       以上內(nèi)容由普科科技PRBTEK整理，如果您在使用探頭過程中還有什么問題，歡迎訪問普科科技PRBTEK官網(wǎng)www.prbtek.com。