ns级电流的测量方法

       以氮化镓（GaN）和碳化硅（SiC）为代表的第三代半导体，凭借其在物理性能上对硅的“降维打击"，展现出高效率、耐高压、耐高温、高频率特性，正成为支撑新能源汽车、5G/6G通信、快充技术、数据中心、光伏储能及工业自动化等一系列“新基建"和未来产业的核心基石。GaN的电子饱和速率是硅的2倍以上，使其在高频应用中拥有天然优势。它能够处理更高频率的信号，并且让整个系统（如电源）可以工作在更高的开关频率上。根据电源设计公式，开关频率的提升，可以直接让系统中体积和成本占比较大的电感和电容等被动元器件的体积和重量成比例减小，从而实现整个电力电子系统的小型化和轻量化。

一、测量难题

       传统的高频交直流探头只能测试瞬间的脉冲信号和低频大电流信号，无法测试持续的高频大电流信号，而柔性电流探头的频率范围为50MHz以下，对于开关频率日渐高涨的现在，无法满足10纳秒级以内的信号变化。

二、解决方法

1、同轴分流器（接触式）

      同轴分流器是一种纯电阻的结构，在高频的电流下的损耗没有增加，使得其非常适合用于高频电流的检测。超宽带同轴分流器有两种连接方式：

      引线型：CSDxxxA/B系列同轴分流器是用两个引脚焊接到电路板上的。

      螺栓型：CSDxxxM系列同轴分流器，是采用螺栓螺母方式固定在电路板上的。

① 超宽带技术带宽2GHz

② 无高频插入损耗

③ 0.005Ω-0.1Ω多种阻值可以选择

④ 高可靠单螺母固定螺栓型结构

⑤ 螺栓型同轴分流器占用PCB板的面积较小

⑥ 适用于SiC和GaN半导体的电流测量

2、刚性罗氏线圈（需要断开电路或者打孔）

（1）CPH9000 系列高频罗氏线圈电流探头是仅测试 AC 电流信号的高频电流探头，具有高带宽，高精度（典型值 2%）等特点。带宽高达 100MHz，标准的 BNC 输出接口，很方便实现与示波器，数据采集器等连接，观测电流波形；USB 供电接口设计，使用更加灵活方便；探头环和连接线长度可以根据客户要求定制，满足特殊场合测试要求。

（2）CPHX9000A/B系列高频罗氏线圈电流探头是测试AC电流信号的高频电流探头，具有高带宽，高精度（典型值2%）等特点。探头具有通讯功能，可以和智能探头控制器OT7001搭配使用，实时控制示波器设置用户所接入智能探头的产品型号、电压电流类型、衰减比、延时等参数。解决了长期以来用户使用第三方示波器探头必须手动设置探头参数的困难，实现和示波器专用接口探头一样的用户体验。

       带宽高达220MHz，耐压值高达1kVpk，标准的BNC输出接口，很方便实现与示波器，数据采集器等连接，观测电流波形；4 节5号电池供电或者外部USBDC5V电源供电，使用更加灵活方便；探头环和连接线长度可以根据客户要求定制，满足特殊场合测试要求。

3、光隔离电压探头

     光隔离探头本身主要用于测量电压，若要测量电流，通常需搭配其他测量组件，如同轴分流器或罗氏线圈，通过间接方式实现电流测量。

（1）同轴分流器是一种低阻值的电阻元件，当电流通过时，会在其两端产生微小电压降。光隔离探头测量该电压降，再通过已知的分流器阻值计算出电流值，公式为 I = V / R（其中 I 为电流， V 为电压降， R 为分流器阻值）。

（2）光隔离探头通过光纤传输信号，实现测量端与示波器之间的电气隔离。这避免了地环路干扰，尤其在高压、浮地或不同电位的电路中，能有效防止触电风险，确保操作人员和设备安全。

（3）光隔离探头的带宽可达1GHz以上，能快速响应高频电流信号，满足宽禁带半导体器件（如SiC、GaN）的高速开关测试需求，准确捕捉纳秒级的电流变化。