PK-4418电流互感器在高功率电驱动系统测试中的应用方案

一、应用背景

客户名称：某新能源汽车技术研究院

所属行业：新能源汽车研发与测试

测试需求：客户需对高功率密度电驱动系统中关键功率器件的电流波形进行精确测量。

需准确捕捉电流峰值、有效值、上升时间（纳秒级）及电流时间积分，测量误差控制在±5%以内。

需与实验室现有示波器是德科技Infiniium MXR系列直接兼容。

二、应用所需整套仪器

三、系统搭建

使用电源隔离变压器为被测电驱动系统供电，确保测试回路与电网隔离。PK-4418通过BNC电缆直接接入示波器通道1，示波器接地端与被测系统共地。

PK-4418套接在待测母线排或电缆上，输出端通过50Ω同轴电缆接入示波器输入通道。示波器输入阻抗设置为50Ω，以匹配互感器输出阻抗。

使用是德科技N2790A高压差分探头监测电机控制器IGBT模块的驱动电压信号，作为示波器外部触发源，实现电流与电压波形的同步采集。

测试前使用电流校准源对PK-4418进行标定，验证其输出线性度与变比精度，确保测量误差在±5%以内。

四、测试方法

模拟电机急加速过程，使母线电流在2ms内从0上升至约30000A峰值，持续5ms后下降。

示波器设置：采样率1GSa/s、时基10ms/div、触发电平设定在驱动电压上升沿、存储深度10Mpts、开启高分辨率模式以降低噪声。

连续采集10组电流波形，记录每组的峰值电流、上升时间、有效值及电流时间积分（∫I·dt）。

将PK-4418测量结果与系统中原有霍尔传感器（带宽100kHz）的数据进行对比，评估高频动态响应差异。

五、测试结果

PK-4418输出的电流波形上升沿陡峭、细节清晰，能准确反映电流过冲与振荡。霍尔传感器波形明显平滑化，高频分量丢失。

六、总结

本次测试中，PK-4418电流互感器在高功率电驱动系统的瞬态电流测量中表现出色，其核心优势包括：

1.高精度与大动态范围：在30000A级脉冲电流下未出现饱和，输出线性良好，变比误差＜±5%。

2.纳秒级快速响应：上升时间200ns，能准确捕捉电流快速变化细节，适用于高频开关器件的动态测试。

3.良好的系统兼容性：50Ω输出阻抗与BNC接口可直接接入主流示波器，无需额外信号调理。

4.高可靠性：在强电磁干扰环境中仍保持稳定输出，波形无明显噪声。

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