PKC8030L 高频电流探头在65W GaN氮化镓快充功率器件测试中的应用

消费电源企业开发新一代 65W GaN PD 快充，研发阶段遇到两个测试难点：

GaN 开关管开关速度极快，开通上升沿只有几纳秒，普通中低频电流探头边沿钝化失真，无法准确获取 MOS 开通尖峰、开关电流波形，开关损耗计算结果偏差巨大；

需要同时测量功率电感大电流与驱动回路毫安级小电流，希望单台探头兼顾大小电流测试，减少多套设备投入。

测试需求：带宽≥50MHz，上升沿≤10ns；双量程；非侵入式钳型测量，不用拆焊 PCB 走线；Type‑C 便捷供电；可以和高压差分探头做电压电流同步采集，计算开关损耗。选用普科PKC8030L（DC‑50MHz，30Arms，50Apk 峰值）高频交直流电流探头开展 GaN 快充全参数测试。

二、硬件配置

被测样机：65W GaN PD 快充样机；

电流探头：PKC8030L 高频电流探头；

电压探头：PKDV508E 高压差分探头；

示波器：200MHz 示波器，采样率≥2.5GSa/s；

配件：Type‑C 电源适配器、BNC 输出线。

产品匹配要点

带宽 DC‑50MHz，上升沿≤7ns，足够还原 GaN 纳秒级开关边沿；

双量程：5A（1V/A，1mA 分辨率）用于驱动回路小电流；30A（0.1V/A，10mA 分辨率）测主功率 MOS、功率电感；

5mm 微型钳口，可夹住 PCB 飞线、细漆包线，不需要破坏电路板；

Type‑C 5V 供电；上电自动消磁调零，也支持手动调偏移；过载声光报警；

探头主体质保三年，适合研发实验室高频次使用。

三、完整测试实施流程

步骤 1：设备接线与探头校准

PKC8030L 的 BNC 接入示波器通道，Type‑C 接上电源适配器；确认钳口完全闭合 LOCK 锁定。

钳口空置，不夹持任何导线，按下【Degauss Autozero】消磁调零按键；蜂鸣长鸣一声，之后 “嘀嘀” 两声，代表消磁调零完成；Zero‑Error 红灯亮起代表调零失败，重新确认钳口锁死后再次调零。

示波器设置输入阻抗 1MΩ，DC 耦合；

5A 档位：示波器设置 1V/div，每一格代表 1A；

30A 档位：示波器设置 1V/div，每一格代表 10A。

另一通道接 PKDV508E 高压差分探头，测量 GaN 管 Vds 漏源电压，用于后续损耗计算。

步骤 2：主功率 MOS 开关电流测试

把导线从 GaN MOS 源极引出，穿过 PKC8030L 钳口，选择30A 量程，快充满载 65W 工况上电运行。示波器同步采集 Vds 电压与 Id 电流波形，使用示波器 Math 数学运算功能计算 ∫Vds×Id dt，得到开通损耗、关断损耗。实测捕捉到 MOS 开通尖峰电流 13.7A，上升沿 8ns；和仿真对比发现死区时间设置偏大，存在额外续流损耗；调整驱动电阻、优化死区时间后，整机效率提升 0.7%。

步骤 3：功率电感纹波电流测试

依旧 30A 量程，夹住输出功率电感引线，观测高频三角纹波电流，得到纹波峰峰值 1.82A，以此数据指导输出电解电容、MLCC 电容选型，抑制输出纹波噪声。

步骤 4：驱动回路微小电流测试

切换至5A 高灵敏量程，测量 GaN 器件驱动引脚充放电电流；测得驱动峰值电流 0.72A，评估驱动芯片输出能力，判断驱动回路串联电阻取值是否合理。

步骤 5：上电浪涌电流测试

使用示波器单次触发模式，抓取快充插头插入瞬间上电浪涌峰值电流；样机浪涌峰值达到 21A，存在冲击损坏输入电容风险；优化输入软启动电路，把浪涌抑制到 11A 以内。

四、测试案例价值

50MHz 带宽，7ns 上升沿，真实还原 GaN 高速开关瞬态，解决低频探头边沿钝化、损耗计算不准的痛点；

5A/30A 双量程，一台探头兼顾驱动毫安级小电流和主回路十几安培大电流，节约实验室设备采购预算；

微型 5mm 钳口，不用切割 PCB 铜箔、不用焊接采样电阻，无损在线测量，不改变原电路工作状态；

和高压差分探头组合，电压电流同步采集，直接量化开关损耗，为 GaN 快充驱动参数优化提供实测数据支撑。

五、关键使用注意事项

高频大电流工作条件，参考最大电流‑频率降额曲线，不要长时间超规格连续测试，防止探头过热烧毁；

钳口必须 LOCK 完全闭合，解锁状态测量会波形失真；

禁止测量高于 CAT I 300V 的裸导体；

传感器钳口研磨接触面禁止磕碰、刮擦，灰尘使用防静电软布轻轻擦拭。

以上内容由普科科技/PRBTEK整理分享， 西安普科电子科技有限公司致力于示波器测试配附件研发、生产、销售，涵盖产品包含电流探头、差分探头、高压探头、无源探头、罗氏线圈、电流互感器、射频测试线缆及测试附件线等。致力于成为电子配附件国产化知名品牌；全面系统解决电子测试测量行业仪器附配件价格高、货期长、品类不全的三大痛点。为千万电子工程师彻底打通电子测试的“最后一厘米”!更多信息，欢迎登陆官方网站进行咨询：https://www.prbtek.cn/