同轴分流器选型指南
来源:探头之家 2025-01-08 浏览次数:56
为了让更多用户正确的选择自己适用的型号,今天就这个同轴分流器该如何选型的问题,
做一个清晰的思路解析,希望给朋友们一些参考吧。
同轴分流器实质上来说就是一个很小的电阻,把通过的电流信号转换为电压信号,
一般用于测量脉冲大电流。在不同的测量场景下,要选择适合的同轴分流器。
选型主要是从以下几方面去考虑:
一、耗 散 功 率
考虑选型一个最主要的参数就是焦耳热,同轴分流器的发热不能超过最大承受焦耳热。焦耳热计算公式:
Q=I²*R*t
【焦耳=电流的平方*阻值*脉宽时间″】
这里的电流要按最高峰值去算,双脉冲要算2个脉冲的高电平时间,多个脉冲要算所有脉冲的高电平时间。
一般选型时的焦耳热要预留1/2到1/3的余地。根据公式也可知,时间t越大,焦耳热Q也就越大,
所以同轴分流器主要用于测量脉冲电流。
这里值得注意的是,超过焦耳热同轴分流器可能会烧掉。
如果常见的SDN系列不能满足焦耳热,可以考虑用中功率的M系列或A系列,高达几十~2千多焦耳热。
图为中功率M系列实拍图
二、阻 值
阻值的大小,关系到信号的强弱和介入电路的影响。
阻值越小,介入电路的影响越小;阻值越大,示波器接收电压信号就越强。
在测量SiC的电流时(一般在500A到2000A),这种情况基本大都使用同轴分流器来对电流进行测量,
这里要根据被测电流的大小来选择分流器型号,一般在测量这种大电流的情况都选用阻值比较小的型号,
如SSDN-414-01等。
同轴分流器&双脉冲测试波形图
而测量GaN的电流时(一般不超过100A),可选用内部电阻稍大的信号来保证测量的精度,
举例:当选用的型号内部电阻约为0.01Ω,则当测量电流为50A时,U=I*R=0.5V在示波器中还能显示;
若当测量电流为1A甚至更小时,则需要选用电阻稍大的型号,比如电阻为0.1Ω的型号,这样才能够保证读数的准确性。
这样的选择是为了保证示波器显示的波形信号足够保真,因为示波器能够捕捉很小的信号但是受到底噪的影响很大,
这样就会造成信号的失真导致测量数据无效。
至于在后面一种情况下,为什么不使用普通电阻直接进行测量,是因为直接使用普通电阻测量难以保证测量的精度,
容易受到各种因素的干扰,这对于高精度测量需求是不可取的。
既然电阻稍大的型号测量小电流准确,那测量大电流岂不是更加准确?事实并非如此,我们使用分流器测量电流实质上
是与导通电阻串联在电路中的,如果测量大电流也使用大电阻的型号,根据的公式可知,这样会增大整体的电阻,
这样也会增加测量的干扰,影响测量的精度。
三、带 宽
带宽的选择就很简单粗暴了,满足了上面两点的话,带宽越高越好。
以下是常用的同轴分流器型号:
四、隔 离
同轴分流器是一种纯电阻的结构,它的最大优点是带宽高且无感(趋近),测量高频的电流下受到的影响很小,
使得其非常适合用于高频电流的检测,比如SiC/GaN宽禁带半导体器件双脉冲动态测试。
同轴分流器的缺点是没有隔离功能,示波器和被测电路必须共地。
所以一般只能用在测量非浮地的电流,不能直接测量浮地电流。
为了避免这个缺点,我们推荐一种同轴分流器与光隔离探头组合使用的方案,以此实现隔离的目的,
如下图
关于同轴分流器如果还有其他疑问,可直接向我们进行咨询。
图为T&M同轴分流器搭配PMK光隔离探头的动态测试系统