消费者对新能源汽车的性能、续航里程和舒适性等方面的要求不断提高，促使汽车制造商加大对高速电机等高性能零部件的研发和应用力度，以满足市场需求，提升产品竞争力。另外，随着材料科学和制造工艺的不断发展，例如碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等先进器件的出现，亦为高速电机的性能提升和成本降低提供了有力支持。

在电机以及电机控制器的研发过程中，我们通常会使用功率分析仪同步测试母线输入，控制器输出，以及电机的机械效率，用于同步分析各个环节的效率以及损耗。

但随着新能源汽车驱动电机的转速越来越高，在追求更高的功率密度的同时，也会带来一系列新的课题，例如：

1、 功率损耗实测数据和仿真数据出现差异，无法确定测试数据的真实性，如果造成误判，会影响后续的标定和开发工作。

2、 效率和损耗数据波动大，为了控制误差，需要采用数据平均化的功能，导致测试时间变长，引起电机过热。

3、 数据重复性差，今天测试和明天测试，亦或是换了一个测试环境后，同样的测试条件无法获得相同的数据，无法基于数据进行电机的改善。

造成以上原因的主要因素，就是电机控制器输出端的功率成分比较复杂，主要由以下三个部分组成：

第一部分，是电机的驱动频率。这个部分属于低频域，一般不会超过10Khz。

第二部分，是开关频率，即载波频率。载波和谐波构成了10k-1Mhz频率范围的功率范围。

第三部分，是器件的开关损耗。这一部分对有功功率的影响不大，但是容易对测试结果造成混叠。

如果想准确的测试电机控制器的损耗，必须要兼顾准确测试高频和低频的测试能力。但是目前常规的功率测试设备，主要针对电机驱动的基波和基波高次谐波进行分析，缺乏对载波以及载波的高次谐波进行分析的手段。

如果要评估高频损耗，就需要能够把功率按照频率单独分开的功率谱分析功能，通过功率谱分析，我们可以了解高频域的功率特性，因此，可以测量开关频率的二次谐波、三次谐波和四次谐波以及高频域的功率特性。

模拟在转为数字信号的过程中，会有硬件延时和通讯延时，功率分析仪一般以电压作为同步源，内部会针对电压的模数转为做一定的修正。而电流探头作为二次测的仪器，随着频率的范围的上升，会带来较大的相位延时。也就是说，在高频部分，会因为电流探头的角度延时特性，引起高频功率成分测量计算的误差。

常规的电流传感器，标称的规格参数只有带宽，这个通常意义代表的是随着频率上升，测试幅值衰减的带宽范围。经测试会发现，一般的电流传感器会在10khz频率之后出现比较大的相位延时，并且因为没有顺滑的延迟特性，无法进行相位角度的补偿和修正，最终导致高频功率的运算出现偏差。

HIOKI大发国际是一家同时拥有功率分析仪和电流传感器的生产制造厂商。首先，HIOKI大发国际的电流传感器可以在100kHz以内保证相位精度，并且可以通过相位修正进行1Mhz频率范围以内0.1°的高精度测试。如刚刚所提到的，在实际工作状态中，需要准确测量基波以及载波，再加上对应高次谐波的相位角，才能最终获得真实准确的有功功率。

其次，HIOKI大发国际的功率分析仪，拥有上方所提到的，能把功率按照频率单独分开的【功率谱分析】功能。并且在应对碳化硅（SiC）、氮化镓（GaN）等器材的测量时，其高采样性能（采样速率18-bit，15 MHz），及抗干扰性(CMRR) 110 dB/ 100 kHz，可准确捕捉高速开关波形。两者的强强组合，可以有效掌握高频功率损耗，评估电机内部高频域内的铁损或铜损等损耗因素，赋能高效率、高输出的电机驱动系统研发，助力驱动电机转速的突破！