一、项目背景

一家专注于工业电气设备研发生产的高新技术企业，在高低压电机驱动系统研发测试阶段，遭遇了高压波形测量的技术瓶颈。传统测量设备因无法满足高电压、高精度、高安全性的测试要求而无法胜任，经过严格筛选和评估后，该企业最终选择了普科（prbtek）的 PKDV5151 高压差分探头作为解决方案。

二、技术挑战

在电机驱动系统研发过程中，工程师团队需精确测量以下关键参数：电机驱动电路中的高压 PWM 波形、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的开关特性、电机相电压和线电压波形、过电压和浪涌保护电路的响应特性。然而，测量过程中面临诸多困难，包括被测信号电压高达 1500V、需同时测量差分信号以避免共模干扰、高频开关信号要求高带宽测量设备以及必须确保测量过程的安全性。

三、解决方案

普科 PKDV5151 高压差分探头凭借以下优势成功解决了上述技术难题：

高压测量能力：该探头具有 ±1500V 的最大输入差分电压范围，可覆盖 380V 交流电机驱动系统、600V 直流母线电压、1200V IGBT 开关瞬态等多种高压场景。

精准差分测量：采用真正的差分输入设计，共模抑制比（CMRR）＞50dB（1MHz），有效抑制共模噪声，确保波形测量准确性。

高频响应特性：100MHz 的带宽可清晰捕捉 IGBT 开关瞬态（上升 / 下降时间）、PWM 载波频率及其谐波、电压振铃现象。

安全可靠设计：具备过压保护和良好绝缘性能，衰减比为 50:1、500:1，输入阻抗 10MΩ/2pF（差分）、5MΩ/4pF（单端对地），对被测电路影响极小。

四、实际应用效果

在实际应用中，PKDV5151 探头表现卓越：

IGBT 开关特性分析：在新型高压变频器测试中，成功捕捉 IGBT 开关细节，包括米勒平台、87ns 的开关时间以及电压过冲现象，为优化缓冲电路提供依据。

电机相电压波形测量：在伺服电机驱动系统测试中，帮助工程师获得纯净三相电压波形，发现电压畸变并准确测量电压谐波含量，优化控制算法。

系统可靠性验证：在高温老化测试中，连续监测 72 小时母线电压波动，捕捉罕见电压跌落事件，为系统可靠性设计提供数据支持。

五、客户评价

该企业测试部门负责人表示：“普科 PKDV5151 高压差分探头已成为电机驱动研发中不可或缺的工具，其高压测量能力、优异的噪声抑制性能和可靠性显著提升了我们的测试效率和产品质量，尤其在高压变频器调试中，清晰呈现开关器件动态过程，助力优化设计参数。”

六、技术价值总结

采用 PKDV5151 探头后，企业实现了以下技术提升：

测试能力扩展：可安全准确测量 1500V 以内高压波形。

研发效率提升：快速定位设计问题，缩短开发周期。

产品质量提高：基于精确测试数据优化设计。

安全性保障：避免高压测量带来的设备损坏和人员风险。

七、未来应用展望

随着企业在高压大功率电机驱动领域的发展，PKDV5151 探头将在新能源车用电机控制器开发、工业大功率伺服系统研制、智能电网相关电力电子设备测试等新项目中发挥更大作用。