近年來，全球氣候變暖加速推動脫碳社會轉型，太陽能發(fā)電因其資源的無限性、安裝靈活性及光電轉換效率持續(xù)提升等優(yōu)勢，成為可再生能源的核心發(fā)展領域。

       在太陽能發(fā)電系統(tǒng)中電力調整器通過DC-DC轉換對輸入的直流電進行升壓穩(wěn)壓處理，再經逆變電路轉換為交流電輸出。高速開關固然是實現能量轉換的關鍵環(huán)節(jié)，但其損耗卻會直接影響系統(tǒng)的整體效率，而傳統(tǒng)測量方法更是為測量雪上加霜：極其依賴示波器捕捉電壓電流波形，需依靠人工光標定位與手動計算評估損耗，久而久之耗時耗力、主觀誤差等局限性過于顯著。

       隨著SiC等下一代功率器件的出現，通過提高太陽能發(fā)電的輸出電壓來提高效率已成為當前趨勢，而電力調整器內部處理的電壓也會增加。因此工程師們對測量設備的要求也日益增高——示波器需不斷擴展電壓量程以適應高電壓環(huán)境——相應地測量分辨率卻會隨之降低。這不僅會導致開關損耗難以精準量化，也讓捕捉新型器件在快速開關中的急劇浪涌與振鈴困難重重，從而成為制約新一代高效電力調整器研發(fā)的瓶頸。

       面對挑戰(zhàn)，橫河DLM3000HD/DLM5000HD示波器以革新性能精準破局，結合設備亮點為工程師量身打造了以下“全鏈路高效實驗方案"，讓測試困境迎刃而解：

一、測試前準備：校準先行，無差別啟航

    測試開始前，這幾個步驟少不了！

1. 用戶需首先將示波器充分預熱30分鐘以上。

2. 執(zhí)行校準。

3. 將電壓探頭調零。

4. 將電流探頭調零和消磁。

5. 將電壓和電流探頭的傳輸時間差進行延遲校正。

    若各探頭的傳輸延遲已有固定規(guī)格，則可直接使用；若用戶對延遲時間不明，則可使用延遲校正調整信號源701936，執(zhí)行自動延遲校正以確保該數值的準確性，這樣既簡單又可靠。 

    接下來，我們將結合具體波形與操作案例為您解析典型功能的設置方式。

二、開關損耗測量：多屏縮放細節(jié)一目了然

       功率器件的開關損耗一般是將開通/關斷區(qū)的開關損耗和導通區(qū)的導通損耗相加而得，其原理如圖1所示。

圖1 開關損耗概要

       以圖2所示的測量波形為例，當工程師使用DLM系列產品測量開關損耗時，可將T1-T5的一個周期視作對象，結合使用以下公式得出各區(qū)間的功率損耗。其中RDS(on)表示MOSFET的導通電阻、VCE(sat)表示IGBT的飽和電壓，此外用戶還需將關斷區(qū)（T4-T5）的損耗視為零。

圖2 測量區(qū)和基準電平

    在計算過程中，需要對這3個參數進行設置：

在測量①時采用設備數據表中的記載值，而在測量②、③時所用數值則必須由測量人員酌情確定。

同時為了使測量標準化，用戶需確立一些準則，例如設置波形High-Low的x%。

損耗的計算結果可用功率[W]和電能[J或Wh]表示，并以開通損耗、導通損耗、關斷損耗以及包含前3種類型的綜合損耗，共計四種類型導出。

測量實例

接下來我們不妨以圖3的SiC開關損耗測試情況為例展開進一步分析。

用戶可通過限制測量范圍，對多個周期中的任意單周期進行損耗計算，同時在DLM系列波形設備的顯示屏中用戶還可開啟多屏作戰(zhàn)，同時縮放任意兩個位置，以此實時放大開通部分和關斷部分，實時確認浪涌和振鈴的狀態(tài)，可謂十分便捷。

三、多周期統(tǒng)計損耗測量：一鍵生成多維報告