牽引逆變器和電機是電動汽車動力系統的核心。這些子系統內的效率改進直接轉化為車輛更佳的行駛范圍、性能和成本
采用SiC功率半導體有助于提高效率和更緊湊的牽引逆變器器。正在優化控制算法和電機結構，以實現苛刻的效率和成本目標
電動汽車設計師正在將新的牽引逆變器設計與不同的電機設計相結合，創造出適合電動汽車需求的新型混合動力結構。
牽引逆變器和電機的功能模塊。
電動汽車采用不同類型的電機，但它們都需要向電機定子應用PWM電壓信號，以產生間隔120°的三個正弦電流。高壓輸入的調制通常由高壓IGBT或MOSFET以20至100 kHz的頻率進行切換。設計師在保持安全定時的同時，努力將切換過程中的能量損失降至最低。
門驅動器由微控制器（MCU）子系統控制，并確定開關設備的定時。控制電路必須與高壓部分電隔離。
逆變器控制器通常使用DSP算法，如磁場定向控制（FOC），以精確改變PWM輸出。基于驅動器的輸入和電機的當前速度，逆變器的MCU控制轉子直軸（D）兩極與磁場或正交軸（Q）之間的角度，以提供平穩、最佳的扭矩。電機轉子上的編碼器或旋轉變壓器等傳感器提供轉子角度反饋。
脈沖寬度調制和多相電流和電壓波形歷來都對示波器和依賴它們的工程師提出了挑戰。然而，能夠看到和測量這些波形對于優化逆變器的可靠性、魯棒性、功率密度和效率至關重要。
6通道和8通道示波器的引入使得研究三相系統更加容易，但對于逆變器，還需要特殊的測量技術：
PWM信號很難觸發--這使得它很難獲得穩定的、可重復的測量。必須特別注意確保穩定的時間基準。
分析三相系統需要對單個相位以及整個系統進行電壓、電流、角度和功率測量。相位圖是觀察量級、角度和平衡的理想選擇。
4/5/6系列示波器上的變頻器、電機和驅動器分析軟件簡化了對PWM輸出的觸發和三相測量的設置。相位圖顯示幫助你直觀地了解和調試三相電問題。
逆變器輸出的三相電壓、電流和功率測量。
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100多次采集的功率參數圖，包括VRMS、IRMS、真實功率、相位差、視在功率和無功功率。
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在追求功率密度和效率的過程中，了解和分析驅動器和電機在許多不同測試條件下的動態性能是很重要的，這些測試條件包括
電機啟動
不同的電機負載
電機停止
根據測試計劃，測試時間可以從幾秒鐘到幾分鐘不等。長記錄長度的示波器存儲運行期間的所有相關信息，并將結果顯示為波形和曲線圖。捕捉高速數據使工程師能夠放大波形的特定區域以查明問題。相比之下，功率分析儀通常支持校準的三相測量，但無法訪問高采樣率數據。
與開環控制系統相比，閉環逆變器和電機系統根據反饋來提供卓越的速度和扭矩控制。閉環 "矢量 "控制器進行實時計算，將角度和電流反饋轉化為更簡單的變量（D和Q），可以實時進行線性縮放。縮放后的D和Q參數再進行逆變換，為用于驅動開關的調制器提供輸入。
由于這些重要計算發生在控制器內部深處，因此很難研究D和Q與其他系統參數的關系。5/6系列B MSO上的IMDA應用支持一個獨特的測量 - DQ0（直接正交零點），幫助工程師深入了解控制器。它通過應用Park變換和Clarke變換的組合，從逆變器的輸出波形中數學計算D和Q。結果顯示為數值測量值和帶有合成矢量的相量圖。通過結合編碼器角度，工程師可以觀察與QEI指數脈沖一起使用時與轉子磁鐵零位對齊的DQ0矢量。這些可視化工具為電機實際運行期間的控制器性能提供了獨特的可視性。
DQ0測量使用輸出波形來計算和顯示控制系統的系數。
采集趨勢和柱狀圖表明速度變化。霍爾傳感器是支持的傳感器類型之一。
為了了解電子和算法決策的影響，工程師必須能夠將電機的機械性能與電氣測量相關聯。電機的角度、方向、速度、加速度和扭矩是了解系統性能的關鍵。能夠測量牽引逆變器輸入端的電氣參數和電機的機械輸出，使工程師能夠確定整個系統的效率。
速度、方向和角度等機械測量取決于傳感器信號，這些信號必須由測試設備進行解碼和顯示。許多無刷直流電動機都配備了內置的霍爾傳感器，可以使用數字或模擬探頭進行訪問。其他系統可能依賴于QEI（正交編碼器接口）傳感器。
扭矩的測量可以使用電機輸出端的專用扭矩傳感器進行。轉矩也可以通過對rms電流應用比例因數來近似計算。
通過泰克IMDA軟件可以對傳感器信號進行解碼，使5和6系列B MSO示波器能夠顯示速度、加速度、方向、角度和扭矩。
向800V架構的過渡帶來了許多技術的新要求，如降低電纜和電池成本，減少熱損失和提高系統效率。SiC MOSFET正在實現更高的開關電壓和更低的開關損耗，但基于硅器件的傳統測試計劃已不再適用。
測試寬禁帶半導體的主要挑戰包括
高功率水平下的電流和電壓探測
在存在極高共模電壓的情況下，精確測量高壓側MOSFET上的信號
用標準化的測試（如雙脈沖測試）測量開關損耗
泰克公司為測試基于SiC MOSFET的牽引逆變器提供解決方案，包括示波器、高壓差分探頭、電流探頭、光隔離探頭、信號源和精密電源。
雙脈沖測試軟件采用一致的自動測量技術進行Eon和Eoff測量。
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測試電動汽車動力系統設計需要一個示波器、合適的探頭、信號源和應用軟件。此系統可以根據您的應用進行定制。
| 儀器選項 | 數量 | 描述 |
| MSO58B-BW1000* | 1 | 1 GHz，8通道示波器 |
| 5-PRO-AUTOMOTIVE-3Y | 1 | 汽車解決方案組合，包括逆變器、電機和驅動軟件分析選項5-IMDA、5-IMDA-DQ0和5-IMDA-MECH以及汽車串行總線的解碼。 |
| THDP0200 | 3 | 200 MHz, +/-750 V,高壓差分探頭 |
| TCP0030A | 3 | 120 MHz, 30 Arms, AC/DC分立電流探頭 |
| TLP058 | 1 | 8通道邏輯探頭 |
| TEKSCOPE-ULTIMATE | 1 | TekScope PC軟件用于離線分析，包括IMDA分析和全面的串行總線支持 |
| TEKDRIVE-STARTER | 1 | TekDrive數據存儲訂購，個人層，年度用戶許可 |
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