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如何确保SiC验证测试准确度,有效测量其功率电子系统中的信号?


  来源: 泰克科技 时间:2021-07-13 编辑:清风
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有多种方法校正VDS和ID探头时延,保证正确测量开关损耗。所有方法背后的原理都一样,即要有一条测试电路,如图7所示的夹具,尽可能接近纯电阻电路,这样电压波形和电流波形就能对准。然后可以使用这条测试电路校正电流探头时延,与电压探头响应相匹配。


SiC电路级验证使用的探头连接技术


在执行栅极测量时,要认真考虑连接选项,确保从功率转换模块中捕获干净的信号。鉴于这是在较高电压下进行的未接地测量,因此连接非常关键。有两种主要连接方式:MMCX 为器件连接提供了一种模块化预制件方法,方针则有一个连接器可以转接到不同的PC 电路板实现方案。


图8. MMCX 连接器(a)实例1(b)实例2


MMCX式传感器尖端电缆(高性能,高达250 V应用)


MMCX连接器插到测试点附近时,IsoVu Gen 2测量系统可以实现最好的性能。图8 a和b显示了两种不同的应用。这些MMCX连接器提供了高信号保真度,固体金属机身和黄金触点提供了屏蔽精良的信号路径。配对的MMCX接口提供了卡接连接,拥有正向固定力,实现稳定的免提连接能力。分离力为高压应用提供了安全稳定的连接。MMCX连接器分成多种配置,可以转接到许多应用,即使电路板中没有设计这种连接器也无妨。


方针到MMCX转接头


在不能使用MMCX连接器时,可以转接尖端电缆,适应行业标准方针。泰克提供了探头转接头,把传感器尖端电缆连接到电路板的方针上。泰克提供了两种不同间距的转接头:MMCX到0.1英寸(2.54毫米)转接头和MMCX到0.062英寸(1.57毫米) 转接头。转接头有一个MMCX插座,用来连接IsoVu尖端电缆。转接头另一端有一个中心引脚插座,转接头外部周围有4个公共( 屏蔽) 插座。转接头上的凹槽可以用来固定屏蔽插座。在探头尖端转接头靠近电路板时,可以实现最佳的电气性能。


方针式传感器尖端电缆


TIVP 系列(IsoVu Gen 2) 产品还包括方针式传感器尖端电缆,可以实现更高的输入差分电压功能。这些尖端接口不仅连接简便,而且连接牢固,在高压环境中可以安全实现免提操作。方针式传感器尖端电缆分成两种:0.100˝ (2.54mm) 间距,可以用于高达600V的应用;0.200˝ (5.08mm) 间距, 可以用于高达2500 V的应用。


非预计的测试点


在理想情况下,测试点会提前规划,并整合到栅极驱动器或评测电路板中,如Wolfspeed KIT-CRDCIL12N-FMC Wolfpack评测套件。在这种场景下,MMCX连接器会提供最好的性能,如果关心的信号落在300Vpk电压额定值范围内,推荐使用MMCX连接器。


当然,我们不能一直预测每个可能的测试点。在具体情况要求添加非预计的测试点时(如图9 所示),应根据以下指引确保最高的测量准确度:


■在电压额定值允许时使用MMCX连接器。

■连接器位置要尽可能安全地靠近IC或元器件。

■同样,任何要求的飞线要尽可能短或不用飞线。

■使用热熔胶、聚酰亚胺胶带或类似东西机械加强连接器。


图9. 经VGS节点焊接方针头部,测量高侧栅极驱动信号。


在上面的实例中,电路板组装后在VGS 测试点中添加了一个方针头部。测试点使用非导电的热熔胶加强,以增加强度。


小结


总之,宽带隙半导体技术将在功率转换和能效的未来发展中发挥巨大的作用。与同等硅产品相比,SiC开关更小,更快,效率更高。这些技术广泛用于各种应用中,从电动汽车到光伏材料。因此,使用正确的工具测试这些技术变得非常重要,这样设计人员才能正确设计、开发及整合到最终应用中。


关键词:测试 测量 功率电子    浏览量:16819

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