基于双绞线型四层PCB罗氏线圈的碳化硅器件开关电流测量

针对在碳化硅(SiC)功率器件开关电流测量中电磁干扰影响测量精度的问题,提出一种兼具强抗扰和高带宽特性的双绞线型四层印制电路板(PCB)罗氏线圈。首先,从SiC功率器件的物理和电气特性出发,分析了其开关电流测量对电流传感器的要求,即更高的带宽、更强的抗扰性以及在测量过程中引入更低的侵扰。接着,对PCB罗氏线圈的抗扰原理进行了分析,阐明了回线和屏蔽层抵御磁场和电场干扰的机制。然后,对三种典型PCB罗氏线圈(即两层、四层和六层PCB罗氏线圈)的抗扰性能进行了分析。基于此,提出一种双绞线型PCB罗氏线圈。该方案采用四层PCB设计,中间两层采用双绞线结构,外面两层进行接地屏蔽。仿真和实验表明,所提方案兼具强抗扰和高带宽特性,适合用于SiC器件的开关电流测量。