? 索引:如何使用和選擇測電流的羅氏線圈?羅氏線圈即柔性電流探頭,配合示波器、功率計/功率分析儀、數(shù)據(jù)采集儀、記錄儀和電能質(zhì)量分析儀進(jìn)行交流電流和脈沖直流測試?。。∮糜谔綔y新能源、元器件、集成電路和電動汽車產(chǎn)生的高頻大電流。
一、概述:
氮化鎵,化學(xué)式GaN,是氮和鎵的化合物,是一種直接能隙的半導(dǎo)體,自1990年起常用在發(fā)光二極管中。此化合物結(jié)構(gòu)類似纖鋅礦,硬度很高。氮化鎵的能隙很寬,為3.4電子伏特,可以用在高功率、高速的光電元件中,例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管,可以在不使用非線性半導(dǎo)體泵浦固體激光器的條件下,產(chǎn)生紫光(405nm)激光。
GaN材料的研究與應(yīng)用是目前半導(dǎo)體研究的前沿和熱點(diǎn),是研制微電子器件、光電子器件的半導(dǎo)體材料,并與SIC、金剛石等半導(dǎo)體材料一起,被譽(yù)為是繼初代Ge、Si半導(dǎo)體材料和第二代GaAs、InP化合物半導(dǎo)體材料之后的第三代半導(dǎo)體材料。它具有寬的直接帶隙、強(qiáng)的原子鍵、高的熱導(dǎo)率、化學(xué)穩(wěn)定性好(幾乎不被任何酸腐蝕)等性質(zhì)和強(qiáng)的抗輻照能力,在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應(yīng)用方面有著廣闊的前景。
但是,氮化鎵的電流測試有一些不同,常規(guī)的電流探頭無法承受長時間的高頻電流,會發(fā)生探頭燒毀等意外情況。這時候選用羅氏線圈進(jìn)行測試就可以避開這個問題。羅氏線圈是一種交流電流傳感器,是一個空心環(huán)形的線圈,有柔性和硬性兩種,可以直接套在被測量的導(dǎo)體上來測量高頻交流電流。羅氏線圈為纏繞在環(huán)狀非鐵磁性骨架上的空心線圈,不會出現(xiàn)磁飽和及磁滯等問題。
本應(yīng)用指南由深圳市優(yōu)測科技提供將介紹各種羅氏線圈的特點(diǎn),并解釋了它們在不同場合的特殊優(yōu)勢:用于高頻電流的檢測和設(shè)計驗證!
二、羅氏線圈簡介
羅氏線圈是由剛性羅氏線圈和柔性羅氏線圈組成的。工程師可使用各種羅氏線圈來檢測每類產(chǎn)品的交流電流或者脈沖直流電流。
1.剛性羅氏線圈
剛性羅氏線圈(硬性羅氏線圈),相比柔性羅氏線圈,其剛性羅氏線圈精度更高。抵御外部地磁干擾能力更強(qiáng),更適合于交流電流的高精度測試。
2. 柔性羅氏線圈
柔性線圈具有使用靈活方便,可以測量頻率范圍廣,線圈輕巧柔軟且可自由插拔。
三、選擇線圈類型
在氮化鎵的電流測試中,一般是充電器、電源、汽車直流充電模塊、氮化鎵芯片、快充等產(chǎn)品的高頻電流測試,根據(jù)測試的頻率及測試空間大小,一般是選擇柔性羅氏線圈。
1. 選擇柔性羅氏線圈
選擇柔性羅氏線圈往往要考慮幾個重要因素,包括電流峰值、被測物線徑、測試空間大小、電流頻率、精度、特殊要求等。
① 電流峰值:電流是存在波形的,既然是有波形,那么,肯定就有波峰和波谷。峰值電流,就是指的電流波形在波峰或者是波谷時的數(shù)值,而且是較大的那個。
② 被測物線徑:柔性羅氏線圈的周長與被測物的線徑有關(guān),比如線徑是4,探頭環(huán)的周長至少是4×4,即16。
③ 測試空間:柔性羅氏線圈有大環(huán)、中環(huán)、小環(huán),小環(huán)適合比較狹窄的測試空間,比如元器件的管腳,大環(huán)適合開闊的空間或者高壓環(huán)境。
④ 電流頻率:不同的電流頻率對應(yīng)不同的羅氏線圈,如柔性羅氏線圈的小環(huán)帶寬可達(dá)30MHz,剛性羅氏線圈CPH9000的小環(huán)帶寬可達(dá)100MHz。
⑤ 精度:大環(huán)的羅氏線圈精度可達(dá)1%,中環(huán)和小環(huán)的測試精度是2%,如果要達(dá)到更高的精度,一般是剛性羅氏線圈,也分開口式和閉口式兩種。
⑥ 特殊要求:除了常規(guī)的羅氏線圈,還可以定制不同量程的羅氏線圈,及其他特殊需求,比如耐壓值、探頭環(huán)周長、連接線長度等,滿足不同測試場合。
2. 選擇剛性羅氏線圈
選擇剛性羅氏線圈和柔性羅氏線圈的要求差不多,主要分為開口式和閉口式,如RS系列羅氏線圈主要用于避雷針、浪涌發(fā)生器、智能配電箱等電流檢測。
四、結(jié)論:
脈沖電流測試是氮化鎵等功率器件測試中的一個重要測試。用戶可考慮各種羅氏線圈在頻率和測試空間的不同優(yōu)勢,選擇適合的羅氏線圈執(zhí)行這一測試。