一、项目背景与测试痛点
某工业电源企业研发3kW 高压开关电源,输入电压 1200V,开关频率 100kHz,采用 SiC MOS 管,研发阶段遇到典型难题:
传统无源单端探头不能浮地,测栅源极(Vgs)易造成共地短路;
普通差分探头带宽不足(<50MHz),高频驱动波形严重失真;
高压下共模干扰大,波形噪声多,无法精准测量上升沿、尖峰与纹波;
耐压不足(<600V),多次出现探头损坏、示波器烧毁风险。
项目急需一款可浮地、150MHz 带宽、1600V 耐压、共模抑制高的高压差分探头,用于 MOS 管 Vgs 驱动信号高精度测量,定位开关损耗与发热异常问题。

二、选用设备与核心参数
PKDV5161 高压差分探头(PRBTEK)
带宽:150MHz,上升沿≤2.3ns
量程:20X(±160V)/ 200X(±1600V)
差分输入阻抗:20MΩ/2pF,负载影响小
共模抑制比:>60dB@100kHz,抗共模干扰强
安全等级:CAT III 600V / CAT II 1000V,过载声光报警
示波器:150MHz 带宽,输入阻抗设 1MΩ
被测件:3kW 1200V 输入 SiC 开关电源样机
三、测试方案与操作步骤
连接方式(浮地测量)
PKDV5161 的 BNC 接示波器 CH1;
红夹接 MOS 管栅极 G,黑夹接源极 S,完全不共地;
Type‑C 口接 5V/2A 供电,开机预热 20 分钟。
探头设置
档位切至200X(适配 ±1200V);
开启5MHz 带宽限制,滤除高频噪声;
输入端短路,一键调零,消除基线偏移。
示波器设置
输入阻抗:1MΩ;
衰减匹配:200X;
时基:50ns/p,电压:20V/p。
四、测试结果与价值
波形干净无失真:成功测得 SiC MOS 管 Vgs 驱动波形,无共地干扰、无接地环路;
上升沿精准:实测上升沿≤2.5ns,与器件规格一致,用于优化驱动电阻,开关损耗降低 12%;
噪声抑制强:5MHz 限制 + 高共模抑制,尖峰噪声从 ±80V 降至 ±15V,纹波测量精度提升;
安全可靠:多次超压测试,探头过载报警正常,无损坏;
效率提升:相比传统方案,调试周期缩短 30%,快速定位驱动过冲导致的 MOS 管发热问题。
五、结论
PKDV5161 凭借150MHz 带宽、1600V 耐压、浮地测量、高共模抑制四大核心优势,完美解决高压开关电源 MOS 管驱动测量的痛点,是工业电源、SiC/GaN 快充、高压变换器研发与量产测试的优选高压差分探头。
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