凭借泰克全新5系示波器及 IsoVu 探头,可以准确捕获高侧门电路电压波形,以便评估和优化开关性能和可靠性,而不降低 dV/dt。

松下半导体解决方案案例

松下正在开发超快速、超高频率GaN器件,包括600V等级的器件,这些器件将大大优于SiC和基于硅的器件。潜在的GaN应用包括服务器电源、太阳能逆电器、电动汽车和AC电源适配器;除转换效率高以外,GaN器件还可以缩小电源的外部尺寸,同时在更高频率上工作。

尽管有诸多优势,松下项目团队在开发阶段面临一个极大的问题。其现有的测试设备特别适合硅功率器件,而GaN技术既在高电压下工作,又在很高的频率下运行,因此要求测量系统拥有更高的性能,同时提供更加优异的共模抑制比。使用示波器在氮化镓/GaN功率器件上执行差分测量时,松下半导体面临诸多挑战,特别是其试图评估半桥电路设计的高侧时,普通示波器探头中的寄生电容会使开关波形失真。

【泰克电源设计与测试】致工程师系列之四:宽禁带半导体器件GaN、SiC设计优化验证

松下项目团队一直在努力探索GaN器件的高速开关性能,消除寄生电容的影响。前期使用传统差分探头进行测量没有得到预期结果,波形还会随着探头接入位置不同而明显变化,因此无法进行可重复测量。考虑到这些测试挑战,他们一直使用既耗时又复杂的手动方式,主要是估算高侧电路故障。很显然他们需要一种方式把共模电压与关注的差分信号隔离开,这就需要一种新型探头技术,在高侧电路上直接进行测试。

由于采用创新的光隔离技术,IsoVu探头在被测器件和示波器之间实现了全面电流隔离。IsoVu在100MHz以下时提供了1000000:1的共模抑制比,在1GHz以下时提供10000:1的共模抑制比,且在频率提高时其额定值不会下降。它提供了1GHz带宽和2000V额定共模电压,这种性能组合使得半桥测量成为可能。利用泰克示波器和IsoVu探头现在能够直接观测高侧栅极电压波形,获得了成功开发所需的测量洞察能力。

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