传输线罗氏线圈：带宽超过3GHz的宽禁带器件隔离电流传感器

Transmission Line Rogowski Coil: Isolated Current Sensor With Bandwidth Exceeding 3 GHz for Wide-Bandgap Device

作者	Yulei Wang · Teng Long · Mingrui Zou · Peng Sun · Jiakun Gong · Liang Wang · Luke Shillaber · Frede Blaabjerg · Ke Jiang · Zheng Zeng
期刊	IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期	2023年11月
技术分类	功率器件技术
技术标签	宽禁带半导体 SiC器件 GaN器件功率模块
相关度评分	★★★★ 4.0 / 5.0
关键词	罗氏线圈电流传感器宽禁带器件带宽电气隔离寄生电容高频测量

语言:

中文摘要

罗氏线圈（RC）因其电气隔离、大电流测量及易于集成等优点被广泛应用。然而，受限于自感与寄生电容引起的谐振，传统RC带宽仅在几十兆赫兹，难以满足宽禁带半导体器件的高速电流测量需求。本文提出一种传输线结构罗氏线圈，实现了带宽超过3GHz的电流测量能力。

English Abstract

Rogowski coil (RC) has been commonly employed in power electronics due to its benefits of galvanic isolation, high-current measurement capability, and simple integration. However, the bandwidth of RC is restricted to tens of megahertz because of the inextricable resonance issue caused by its self-inductance and parasitic capacitance. This limitation hinders the ability of the RC to measure fast cu...

SunView 深度解读

随着阳光电源在组串式光伏逆变器和PowerTitan储能系统中大规模应用SiC和GaN等宽禁带半导体器件，开关频率显著提升，传统的电流采样技术已成为制约高频性能和功率密度的瓶颈。该研究提出的超高带宽罗氏线圈技术，对于研发部门在宽禁带器件的瞬态特性测试、驱动电路优化及电磁兼容（EMC）设计方面具有极高的参考价值。建议将其应用于实验室的高频功率模块测试平台，以更精准地捕捉开关过程中的电流波形，从而提升逆变器与PCS产品的效率及可靠性。