PK‑CWT mini/30罗氏线圈在车载800V电机控制器SiC模块开关电流测试中的应用

一、项目背景

新能源车企研发 800V 高压平台车载电机控制器，整机内部功率腔结构高度紧凑，SiC‑MOS 功率模块母排间距狭小。研发调试阶段遇到测试难题：

1.传统硬质霍尔电流探头体积大，无法塞入功率腔狭小空间；拆开母排串入分流电阻会引入额外寄生电感，直接改变开关回路特性，造成开关损耗测试结果失真；

2.SiC 器件开关速度快，需要捕捉纳秒‑微秒级开通尖峰、反向恢复电流，同步配合高压差分探头做电压‑电流联合运算，计算 Eon/Eoff 开关损耗；

3.测试回路属于车载高压系统，传感器需要具备高绝缘耐压，实现高低压隔离；

4.需要同时测试满载稳态相电流、开关瞬态脉冲电流。

测试需求：开口式柔性线圈，无需拆解母排即可套测；宽频带，兼顾工频稳态与 MHz 级开关瞬态；空心罗氏线圈无磁饱和风险；高绝缘耐压，适配 800V 车载高压；可和示波器、高压差分探头同步采集波形。 选用普科PK‑CWT mini/30 罗氏线圈开展电机控制器 SiC 模块电流测试。

二、测试硬件配置

被测样机：800V 平台车载电机控制器（SiC MOS 功率模块）

测试传感器：PK‑CWT mini/30 柔性罗氏线圈（配套有源积分器）

电压测试：PKDV508E 高压差分探头

采集设备：500MHz 带宽数字示波器

配件：线圈卡扣、BNC 同轴线缆、积分器供电电池 / 适配器

核心参数匹配（源自 PK‑CWT mini 说明书）

带宽 0.2Hz‑16MHz，兼顾工频基波与 SiC 高频开关瞬态；

开口柔性线圈，可直接套入狭小母排，无需拆解功率回路；

线圈绝缘耐压 10kVpk，高压隔离，保障示波器与人身安全；

空心线圈原理，不存在磁芯饱和，大脉冲电流下保持线性；

灵敏度 1mV/A，支持电池、适配器双模式供电，实验室和台架均可使用。

三、完整测试实施流程

1、设备接线与前期校准

1）将柔性线圈航空插头牢靠接入有源积分器，积分器接通供电（电池模式或外接适配器）；BNC 输出接示波器通道； 

2）线圈空载（无导线穿过），按下积分器 Auto‑Zero 自动调零按键，消除零点漂移；环境温度变化、重新拆装线圈之后必须再次调零。 

3）示波器设置 1MΩ 输入阻抗，根据线圈灵敏度设置通道换算：示波器 1mV 对应实际 1A 电流；另一通道接入 PKDV508E 高压差分探头，用于同步采集 Vds 电压。

⚠️重要操作要点：柔性线圈开口处必须完全扣合闭合；被测母排尽量置于线圈环中心，远离旁边其他带电铜排，降低外部磁场带来测量误差。

2、SiC 桥臂开关瞬态电流测试

打开电机控制器功率腔，把 PK‑CWT mini/30 开口线圈直接套入 SiC 模块桥臂输出母排，卡扣固定线圈，防止震动移位。 电机控制器设置额定满载工况，示波器开启单次触发模式，同步采集 Vds 电压与线圈输出电流波形。 实测捕捉 SiC MOS 开通尖峰电流、二极管反向恢复电流，利用示波器 Math 数学运算做 V×I 积分，得到开通损耗、关断损耗。 测试发现开通尖峰 di/dt 过高，调整门极驱动电阻，尖峰得到抑制，整机控制器效率提升 0.9%。

3、电机相电流稳态与谐波测试

保持线圈套在输出母排，电机运行不同转速（低速、中速、额定转速），采集 PWM 相电流波形，读取 5、7 次谐波含量，辅助 FOC 磁场定向控制算法调参，优化电机转矩脉动，降低电机噪声。

4、模拟过流故障冲击测试

控制器软件设置输出过流保护，模拟负载短路故障，示波器单次触发抓取故障瞬间冲击电流波形，记录故障电流峰值、上升速率 di/dt，校验硬件保护响应时间，优化保护阈值，避免 SiC 器件发生过流烧毁。

5、功率循环老化监测

整机开展高低温功率循环可靠性试验，PK‑CWT mini/30 持续监测桥臂电流，长时间观测电流幅值漂移，验证功率模块在温度循环工况下的均流性能，为功率模块可靠性评估提供实测数据。

四、案例总结价值

1.柔性开口式结构，狭小功率腔无需拆解母排，不引入额外寄生电感，不会改变原有功率回路特性，开关损耗测试结果真实可信；

2.空心罗氏线圈无磁饱和问题，稳态大电流和故障冲击大脉冲都可以线性测量；10kVpk 隔离耐压适配车载 800V 高压平台，测试安全；

3.0.2Hz‑16MHz 宽频，一套线圈兼顾稳态相电流、PWM 谐波、SiC 高速开关瞬态；

4.支持电池供电，台架可靠性老化试验无需就近插座，适配车载电控台架多种测试场景。

五、关键使用注意事项

1.线圈开口卡扣必须完全闭合，未闭合会造成幅值严重偏低；被测导体尽量放在线圈环中心；

2.每次拆装线圈、温度变化较大，都需要做 Auto‑Zero 零点调零；

3.罗氏线圈不能直接测直流稳态，只能测变化的交流 / 脉冲电流；

4.信号线远离变压器、功率电感等强磁场部件，减少外界磁场干扰；

5.测试结束，务必先断开被测样机高压电源，待电容放电完成，再取下柔性线圈。

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试配附件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、罗氏线圈、电流互感器、射频测试线缆及测试附件线等。致力于成为电子配附件国产化知名品牌；全面系统解决电子测试测量行业仪器附配件价格高、货期长、品类不全的三大痛点。为千万电子工程师彻底打通电子测试的“最后一厘米”!更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询：https://www.prbtek.com