高壓浮地測(cè)量因其危險(xiǎn)性與復(fù)雜性，使得傳統(tǒng)無(wú)源探頭難以勝任，必須采用隔離探頭或高壓差分探頭。但面對(duì)多樣的探頭類(lèi)型，如何精準(zhǔn)匹配實(shí)際應(yīng)用需求？關(guān)鍵在于解答以下三個(gè)核心問(wèn)題。?

一、直流母線電壓參數(shù)如何？?

直流母線電壓直接決定探頭的耐壓上限。對(duì)于交流線路信號(hào)，需關(guān)注其峰峰值電壓；在開(kāi)關(guān)功率器件中，母線電壓通常是交流線路全波整流后的峰值電壓，或是驅(qū)動(dòng)器 / 逆變器電路脈寬調(diào)制（PWM）信號(hào)的幅值。明確該電壓參數(shù)，才能確保所選探頭的額定電壓足以應(yīng)對(duì)測(cè)量需求，避免因電壓過(guò)載導(dǎo)致設(shè)備損壞或測(cè)量失效。?

二、半導(dǎo)體器件采用何種材料？?

硅（Si）、碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）是半導(dǎo)體器件的常用材料，不同材料對(duì)開(kāi)關(guān)信號(hào)上升時(shí)間的要求存在顯著差異：?

• 硅（Si）器件 ：一般難以處理上升時(shí)間快于 10ns 的信號(hào)；?
• 碳化硅（SiC）器件 ：上升時(shí)間多在 3 - 5ns 或更慢；?
• 氮化鎵（GaN）器件 ：上升時(shí)間約為 1 - 3ns 。?

電壓擺幅與上升時(shí)間呈反比，較大的電壓擺幅往往對(duì)應(yīng)較慢的上升時(shí)間，這有助于抑制電磁干擾（EMI）。而要準(zhǔn)確測(cè)量快速上升時(shí)間信號(hào)及其諧波成分，探頭必須具備足夠帶寬。例如，測(cè)量 GaN 器件柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，可能需要接近 1GHz 帶寬的探頭；測(cè)量其輸出信號(hào)，700MHz 甚至 350MHz 帶寬的探頭也能滿足需求。?

三、具體應(yīng)用場(chǎng)景是什么？?

高壓探頭的選型與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景緊密相關(guān)，常見(jiàn)應(yīng)用場(chǎng)景主要分為以下三類(lèi)，不同場(chǎng)景對(duì)探頭指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)有所不同：?

1. 功率半導(dǎo)體測(cè)試 ：針對(duì)單個(gè)功率器件進(jìn)行測(cè)量，如捕獲 MOSFET/IGBT 的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)與輸出信號(hào)并分析，包括驗(yàn)證死區(qū)時(shí)間、測(cè)量開(kāi)關(guān)損耗等。這類(lèi)應(yīng)用理想的探頭需具備寬電壓范圍、高偏置能力、出色的共模抑制比（CMRR）以及較高的帶寬。?
2. 浮地傳感器測(cè)量 ：涉及對(duì)串聯(lián)或分流電阻器、溫度傳感器、分立元件等的探測(cè)。由于此類(lèi)信號(hào)通常幅值較小但電壓偏移較大，因此對(duì)探頭的隔離性能要求極高。?
3. 系統(tǒng)輸入 / 輸出測(cè)量 ：涵蓋線路側(cè)交流電壓、DC/DC 轉(zhuǎn)換器高低壓輸入輸出、直流母線以及逆變器驅(qū)動(dòng) PWM 輸出等測(cè)量。適用于該場(chǎng)景的探頭，往往具備寬電壓范圍和共模范圍的特性。?

只要能夠清晰解答上述三個(gè)問(wèn)題，就能精準(zhǔn)定位適配的高壓探頭，攻克選型難題。?

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審核編輯 黃宇