開發(fā)一種用于測量電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)的差動電壓探頭

準確的功率測量在電力驅(qū)動研究和研發(fā)領(lǐng)域具有重要的意義。現(xiàn)代逆變器產(chǎn)生具有短上升沿和高頻率的脈沖寬度調(diào)制信號。因此，在非正弦條件下必須運用高精度的功率測量方法。這需要高精度的電壓和電流探針，包括在寬帶寬上平整的頻率響應(yīng)和對于高達幾百伏特電壓的高線性度。本文介紹了一種高壓差動探頭的研制與特征，該種探頭適用于電動汽車的精確測量。探頭的主要部分是帶有高頻率補償器和差分放大器的兩個輸入電壓分頻器。本文詳細的介紹了完整的電路設(shè)計和寄生效應(yīng)補償。最后的實驗表明，此次開發(fā)的探頭比市場上可以買到的探頭性能要好。該探頭對于頻率高達1MHZ，帶寬為20兆赫茲的信號依然有這非常平坦的頻率響應(yīng)，并且對于最大差分輸入電壓為1kv時的線性度比250ppm要好。對于電動汽驅(qū)動系統(tǒng)的研究和開發(fā)來說準確的功率和效率測量非常重要。這種測量中需要用高精度的電壓探針來測量逆變器的電壓信號。本文證明了市面上的探頭在獲得平整度和線性度方面沒有達到測量要求。除此之外，還提出了一種高壓差分探頭的研制。通過展示電路仿真結(jié)果和粗略的計算結(jié)果，證明了考慮電路元器件和PCB組件寄生效應(yīng)的重要性。實驗結(jié)果證實了該探針在頻率響應(yīng)平面度、非線性、上升時間、信噪比和CMRR等方面的優(yōu)越性能。