GaN FET 器件測試、SiC IGBT 測試、光隔離探頭高壓測試

雙脈沖測試 雙脈沖測試
60V GaN 設計 60V GaN 設計
650V GaN 設計 650V GaN 設計
1000V+ SiC 設計 1000V+ SiC 設計
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高壓光學探頭測試 GaN FET 并測量柵極驅動信號和高壓輸出

更值得信賴的 GaN MOSFET 和 SiC IGBT 測試

Teledyne LeCroy 為測試每種功率器件提供了更大的信心 - 從低壓 (60 V) GaN 功率 MOSFET 到 500 V 應用中使用的各種類型的 GaN 晶體管 (FET 或 HEMT),再到通常用于高于1000 V 電壓的 SiC IGBT。

  • 光隔離探頭提供安全、準確的高壓測試
  • 高 CMRR、60 V 共模、80 V 動態范圍的高共模差分探頭
  • 12-bit 分辨率和 8 通道示波器提供高精度測量
  • 簡化的雙脈沖測試和三相功率分析軟件

為寬禁帶功率器件測試提供更高的信心

特勵達力科擁有在雙脈沖測試電路中測試 GaN MOSFET 和 SiC IGBT、測量逆變器子部分中的開關性能或測試整個系統運行所需的解決方案。

氮化鎵 GaN MOSFET 電氣原理圖符號

GaN 和 SiC 的雙脈沖測試

對 GaN MOSFET 和 SiC IGBT 功率半導體進行雙脈沖測試
  • 高壓光隔離探頭具有出色的CMRR 和高精度
  • 60 V 共模探頭具有高精度和信號保真度、最低噪聲和高 CMRR
  • 12-bit 分辨率示波器可對更快上升時間的 GaN 和 SiC 提供精確的測量和低噪聲
:氮化鎵GaN MOSFET逆變器分段簡單示意圖

逆變器子部分驗證

捕獲、測量和驗證逆變器子部分 GaN 和 SiC 開關性能和時序
  • 將 GaN 和 SiC 柵極驅動信號與器件輸出關聯起來
  • 更廣泛的高壓探頭,從經濟高效到高性能,均具有很好的 CMRR
  • 簡化了數千個開關周期內死區時間與時間關系的測量和圖表
帶三相輸出濾波變壓器的碳化硅 SiC IGBT 功率轉換系統示意圖

功率轉換系統測試

完成基于 GaN 和 SiC 的從輸入到輸出系統性能測試
  • 捕獲全部范圍的信號并將控制活動與功率轉換系統行為關聯起來
  • 適用于交流輸入、高壓輸出、柵極驅動和器件輸出開關信號的各種高壓探頭
  • 專用的電源分析應用軟件

MOSFET 和 IGBT 的雙脈沖測試程序

雙脈沖測試程序用于評估功率半導體的動態特性,雙脈沖測試使用柵極驅動信號對 DUT 施加應力并測量器件開啟/關閉期間的能量損耗,以及測量二極管的反向恢復。

帶 MOSFET 功率半導體的雙脈沖測試程序電路
用于 MOSFET 功率半導體低側測試的雙脈沖測試程序電路
用于 MOSFET 功率半導體高端測試的雙脈沖測試程序電路
雙脈沖測試顯示 GaN MOSFET 輸出電壓 (Vds)、漏極電流 (Id) 和柵極驅動電壓 (Vgs)
雙脈沖測試裝置,包括光學隔離探頭、高壓差分探頭、電流探頭、AFG、電源和示波器,用于測試 GaN MOSFET

兩個相同的功率半導體器件以半橋配置連接,下部 (LO) 器件有三種測試模式,上部 (HI) 器件也有相同的三種測試模式。測量 HI 器件需要適當額定的高壓隔離探頭,高壓隔離電壓相當于直流總線電壓。

  • 測試模式1:被測設備處于ON狀態并導通電流,另一設備處于OFF狀態
  • 測試模式2:被測設備處于OFF狀態并阻斷電流,另一設備保持OFF狀態
  • 測試模式3:被測試設備再次處于開啟狀態并導通電流,另一設備保持關閉狀態

電感器設置為開關位置 1,電路以三種連續模式運行。首先,LO 器件由模擬柵極驅動脈沖驅動為 ON,HI 器件以續流模式運行(左圖)。然后,LO 器件被驅動為 OFF(中圖),電流繼續在電感器中流動(但不會增加)。最后,LO 器件再次被驅動為 ON,反向恢復二極管電流在轉換到 ON 狀態后不久短暫地流過 HI 二極管,在此期間增加到 LO 器件傳導電流(右圖)。在這三種模式下運行期間,測量 LO 器件柵極驅動脈沖和 LO 器件輸出電壓和傳導電流。

    將電感器切換至開關位置 2,電路以三種連續模式運行。首先,HI 設備由模擬柵極驅動脈沖驅動為 ON,HI 設備以續流模式運行(左圖)。然后,HI 設備被驅動為 OFF(中圖),電流繼續在電感器中流動(但不會增加)。最后,HI 設備再次被驅動為 ON,在轉換到 ON 狀態后不久,反向恢復二極管電流短暫地流過 LO 二極管,在此期間增加到 HI 設備傳導電流(右圖)。在這三種模式下運行期間,測量 HI 設備柵極驅動脈沖和 HI 設備輸出電壓和傳導電流。

      設計和使用功率半導體器件的工程師希望盡量減少開關和傳導操作過程中的損耗,以最大程度地提高效率。工程師必須:

      • 1. 準確測量 LO 和 HI 器件上的柵極驅動 (Vgs) 信號上升時間和信號保真度
      • 2. 精確測量開關、導通和關斷(阻斷)過程中的設備輸出電壓
      • 3. 精確測量漏極電流并計算各種工作模式下的效率
      • 4. 準確表征二極管的反向恢復電流,以計算能量和效率損失(對于 MOSFET)

      Teledyne LeCroy 提供高精度的示波器和探頭(以及輔助的硬件和軟件),以實現更準確、更精確的設備特性分析。

      • 12-bit 高精度示波器 (HDO) 具有 0.5% 的增益精度和全帶寬下更低的噪聲
      • 具有卓越 CMRR、高精度和精密校準的光隔離電壓探頭
      • 根據 60 V GaN、500 V GaN 和 1000+ V SiC 測試需求定制的探頭
      • 測量軟件、電源和產生可變寬度柵極驅動信號的任意函數發生器

      60 V GaN MOSFET 設計測試

      典型差分探頭的差分和共模額定電壓最高約為 24 V(有時高達 42 V),高壓差分探頭的帶寬不足,在較低電壓下可能不夠準確,并且前端電容可能太大。光隔離高壓探頭價格昂貴,并且具有不必要的隔離性能,探頭需要優化 - 特勵達力科有這樣的探頭

      60 V GaN 設計測試挑戰和需求

      60 V GaN 設計必須具有高效率才能最大程度延長電池壽命,為了最大程度提高效率,60 V GaN MOSFET 的上升時間最快可達 1 ns。需要低成本、高性能探頭來測量所有信號 — 柵極驅動、器件輸出、直流電壓和系統輸出。

      • 高帶寬 (1 GHz),可測量 1 ns 上升時間
      • 可以靈活地使用一個優化的探頭進行每個電路內測量(柵極驅動、直流鏈路、設備輸出、系統輸出)
      • 忠實地捕捉信號,具有很強的抗干擾能力和較低的附加過沖
      • 低噪聲、多通道信號采集

      每次進行 60 V GaN 電路內測量時都使用一個優化探頭

      對于 60 V 設計中存在的較低 dV/dT 和共模,光探頭太昂貴或性能太高。高壓差分探頭未針對此應用進行性能優化。只有一種差分探頭 - Teledyne LeCroy DL-HCM 系列 - 針對 60 V GaN 探測進行了優化。

      • 60 V 共模電壓額定值,80 V 差分電壓額定值
      • 測量高達 1 GHz 系統帶寬的 1 ns 上升時間(使用 1 GHz 示波器)
      • 體積小巧,配備多種尖端和引線,方便使用

      忠實再現柵極驅動和器件輸出信號

      DL-HCM 系列探頭具有忠實測量高速柵極驅動和設備輸出信號所需的高性能。

      • 由于低、可切換衰減,附加噪聲低
      • 最忠實的信號再現,具有 0.5% 的增益精度、0.1 dB 的 LF 平坦度、80 dB 的 CMRR 和低附加過沖
      • 柵極驅動測量具有 8.9 Vmax 或 20 Vmax 的動態范圍和低輸入負載 (200 kΩ // 0.6 pF)
      • 具有 80 Vmax 動態范圍的設備輸出測量

      雙重用途,可測量直流鏈路和系統輸出信號

      測量每個電路內信號,無論它位于電路的什么位置,并可切換衰減以獲得更高的電壓。

      • 直流鏈路紋波測量使用最小 1.6 Vp-p 測量范圍,僅具有 3.25 mVRMS 附加噪聲
      • 系統輸出測量(線路參考或線路到線路),具有 80 Vp-p 差分能力
      • 60 V 共模額定值

      適用于較低帶寬測量的低成本高壓差分探頭(HVD 系列)

      系統輸出測量通常不需要高帶寬,但仍需要高精度、低噪聲和良好的抗噪性(高探頭 CMRR)。如果探頭定價是一個挑戰,HVD 系列探頭可以平衡某些 GaN 系統測量的價格和性能。

      • 采用 400 MHz 帶寬模型的設備輸出測量
      • 使用 120 MHz 至 400 MHz 型號進行系統輸出測量
      • 性價比高 — 低噪聲,65 MHz 時 CMRR 為 1 dB(比競爭探頭高 30 dB 或更高)
      • 1% 增益精度(比競爭探頭高兩倍)
      • 共模額定電壓為 1 kV、2 kV 或 6 kV

      HVD系列高壓差分探頭產品線圖像

      利用全帶寬的高分辨率示波器捕獲每個細節

      Teledyne LeCroy 高清示波器 (HDO) 在示波器全帶寬下始終提供 12 位分辨率。一旦您使用 Teledyne LeCroy HDO,您就再也不想使用其他示波器了。

      • 無需權衡分辨率、采樣率或帶寬
      • 干凈、清晰的波形
      • 更多信號細節
      • 強大的測量精度


        增強逆變器分段和系統測試能力

        Teledyne LeCroy 示波器和軟件應用程序包可更快、更完整地調試半橋、全橋和級聯 H 橋逆變器子部分和系統。


          電池供電鉆頭的 VFD 輸出、直流電池和機械信號(附功率計算表)

          650 V GaN MOSFET 設計測試

          快速上升時間和高開關電壓使無干擾測量變得十分困難,需要對信號采集更有信心,以確保測量信號準確地反映電路中的信號。

          650 V GaN 設計測試挑戰和需求

          500 Vdc 設計中使用的 650 V GaN MOSFET 的高 dV/dt 和高電壓需要專門的光隔離探頭、高質量高壓差分探頭以及高分辨率、低噪聲的示波器。

          • 具有更佳 CMRR 和隔離度的探頭可最大程度地消除高 dV/dt 帶來的干擾
          • 優化的 1000 V 范圍可捕獲 500 V 輸出開關以及意外過沖和瞬變
          • 忠實、無干擾地再現信號形狀,具有較低的附加噪聲??和過沖
          • 能夠同時捕獲多個信號并評估時序、功率和其他性能

          使用光學探頭進行 GaN FET 輸出測量 (HV)

          光學隔離在最快的 dV/dt 下提供更佳的抗噪能力,同時還提供安全的操作、高信號保真度以及在緊湊的 GaN 設計中與電路內信號的更簡單的連接。

          • 高 dV/dt 能力,適用于設備輸出測量(使用 1840 GHz 帶寬/1 ps 上升時間 DL435-ISO 光學探頭,帶 10 V 尖端,1000 V/ns)
          • 卓越的抗噪能力,CMRR 等級為 160 dB
          • 采用精密增益校準,漂移低,實現更佳增益精度 (1.5%)
          • 最忠實的信號再現,低附加過沖
          • 非常靈活的尖端可輕松連接到緊湊型 GaN 設計中的信號

          使用光學探頭 (HV) 進行 GaN 柵極驅動信號測量

          光學隔離在最快的 dV/dt 下提供更佳的抗噪能力,同時還提供安全的操作、高信號保真度以及在緊湊的 GaN 設計中與電路內信號的更簡單的連接。

          • 高阻抗、低電容尖端 (1 MΩ // 2.1 pF 典型值) 信號負載極低
          • 435 ps 上升時間(1 GHz 帶寬 DL10-ISO 光探頭連接到 1 GHz 示波器)
          • MMCX 連接和非常靈活的尖端使其能夠輕松連接到緊湊型 GaN 設計中的 GaN 柵極驅動信號
          • 卓越的抗噪能力 (160 dB CMRR) 和增益精度 (1.5%),過沖較低

          使用光學探針 HV 測量 GaN 柵極驅動信號

          使用高壓差分探頭進行直流鏈路和系統輸出測量

          HVD3000A 系列差分探頭在寬頻率范圍內提供高 CMRR,可簡化嘈雜、高共模電力電子環境中的測量挑戰。探頭的設計易于使用,可實現安全、精確的高壓浮動測量。

          • 額定電壓為 1 kV 或 2 kV 的型號,帶寬為 120 MHz 至 400 MHz
          • 65 MHz 時 1 dB CMRR – 比競爭探頭好 50 倍
          • 1% 增益精度,最低的附加噪聲和過沖
          • 高偏移能力和交流耦合,適用于直流鏈路紋波測量

          利用全帶寬的高分辨率示波器捕獲每個細節

          Teledyne LeCroy 高清示波器 (HDO) 在示波器滿全帶寬下始終提供 12 位分辨率。一旦您使用 Teledyne LeCroy HDO系列,您就再也不想使用其他示波器了。

          • 無需權衡分辨率、采樣率或帶寬
          • 干凈、清晰的波形
          • 更多信號細節
          • 強大的測量精度

          更強大的逆變器分區和系統測試能力

          Teledyne LeCroy 示波器和軟件應用程序包可更快、更完整地調試半橋、全橋和級聯 H 橋逆變器子部分和系統。

          • 8 通道示波器(使用 OscilloSYNC 時為 16 通道)提供一次性查看所有切換事件的功能
          • 功能強大、深度豐富的工具箱,具有多種自動計時和其他測量功能
          • 特定應用的電源包可輕松將控制事件與電源事件關聯起來,甚至與單個設備開關周期關聯起來

          1000 V(及更高)SiC IGBT 設計測試

          SiC IGBT 器件通常用于更高的開關電壓和電流,并且與常用的硅器件具有許多共同的特性。SiC 器件越來越多地應用于 800 V 牽引逆變器和下一代公用事業輸配電系統功率轉換設計中。

          SiC IGBT 設計測試的挑戰和需求

          額定電壓為 1200 V、1700 V 和 3300 V 的 SiC IGBT 用于級聯 H 橋和多級級聯 H 橋設計,以在高功率水平下實現極高的工作電壓,需要高性能、堅固的探頭來測量這些設計中的各種信號。

          • 需要1500 V 安全等級探頭進行1500 Vdc 系統的高性能測量
          • 探頭可以測量從低壓柵極驅動信號到超高壓(5 kV 級或更高)系統輸出的一切信號
          • 高性能信號采集,無干擾地再現信號形狀,低附加噪聲和過沖
          • 能夠同時捕獲多個信號并評估時序、功率和其他性能

          用于 SiC 柵極驅動和器件輸出信號的光學探頭 (HV)

          光學隔離可在最快 dV/dt 下提供最佳的抗噪能力,同時還可為 SiC 設計中的電路內信號提供安全的操作、高信號保真度和方形接頭連接

          • 350 MHz 帶寬(1.1 ns 上升時間),CMRR 等級為 160 dB,具有最佳抗噪能力
          • 最高精度 (1.5%),具有精密增益校準和低漂移
          • 可互換的尖端允許測量柵極驅動和設備輸出信號
          • 方形接頭連接至 SiC 信號,且尖端非常靈活,可輕松連接至 SiC 設計中的信號

          帶尖端的高壓光學探頭,用于 1000V 測量

          適用于 6 kV 級設備的最高性能 5 kV 共模高壓差分探頭 (HVD3605A)

          Teledyne LeCroy HVD3605A 高壓差分探頭是值得考慮用于 >1500 V SiC 測量的高壓差分探頭,具有出色的抗噪能力和高性能。

          • 6000 VRMS 共模安全等級
          • 獨特的抗噪性能,在最高電壓范圍內 50 MHz 時具有 1 dB CMRR – 沒有同類探頭能與之媲美。
          • 允許交流線路、直流鏈路和系統輸出電壓探測高達 4160V 設備額定值的探頭
          • 業界更佳的偏移能力(6000 V)
          • 1% 增益精度

          符合 IEC/EN 1500-61010:031 標準的 2015 V 共模安全級高壓差分探頭

          公用電網太陽能光伏 (PV) 逆變器、不間斷電源 (UPS) 和焊接系統通常使用 1500 Vdc 總線來最大限度地降低系統成本。Teledyne LeCroy 的 HVD3206A 或 HVD3220 是此類應用的理想選擇。

          • 1500 VDC (CAT III) 和 2000 V (DC+峰值AC) (CAT I) 安全等級 – 業內獨一無二
          • 低衰減 (500x),額定差分電壓為 2000 V
          • 120 MHz 或 400 MHz 帶寬額定值
          • 65 MHz 時 CMRR 為 1 dB(比同類競爭產品 50 kV 級探頭高 1 倍)
          • 1% 增益精度

          全帶寬下高分辨率捕捉每一個細節

          Teledyne LeCroy 高清示波器 (HDO) 在示波器全帶寬下始終提供 12 位分辨率。一旦您使用 Teledyne LeCroy HDO,您就再也不想使用其他示波器了。

          • 無需權衡分辨率、采樣率或帶寬
          • 干凈、清晰的波形
          • 更多信號細節
          • 強大的測量精度

          動態工作條件下的 480 Vac 電機驅動輸出,右側為電壓和電流的縮放圖,前景為 200 MHz 至 8 GHz 的 Teledyne LeCroy 高清晰度示波器 (HDO) 產品線

          增強逆變器分段和系統測試能力

          Teledyne LeCroy 示波器和軟件應用程序包可更快、更完整地調試級聯 H 橋和多級級聯 H 橋逆變器子部分和系統。

          • 8 通道示波器(使用 OscilloSYNC 時為 16 通道)可同時查看所有開關事件
          • 功能強大、深度豐富的工具箱,具有多種自動計時和其他測量功能
          • 特定應用的電源包可輕松將控制事件與電源事件關聯起來,甚至與單個設備開關周期關聯起來

          mda8000hd 16 通道示波器

          使用我們的高壓探頭選擇指南

          探索我們的電力電子探頭登陸頁面并使用我們的高壓探頭選擇指南,根據您的額定電壓、應用和半導體器件材料確定合適的高壓探頭,其他資源如下所列。
          高壓探頭選擇表結果示例

          資源中心

          姓名
          比較高分辨率示波器設計方法

          本白皮書概述了各種高分辨率設計方法,并舉例說明了它們對示波器性能的影響。

          下載白皮書

          如何在 5 分鐘內選擇最佳高壓示波器探頭

          需要選擇高壓示波器探頭?面對眾多可能的選擇感到困惑?Teledyne LeCroy 提供高壓探頭選擇指南,這是一款在線工具,可幫助您做出明智的決定。以下是需要考慮的基本要點的細分。

          閱讀應用說明

          雙脈沖測試推薦設備清單

          推薦使用 Teledyne LeCroy 測試設備對 60 V GaN、650 V GaN/SiC 和 1000 V(或更高)SiC 進行雙脈沖測試,并附有 URL 鏈接。

          產品規格書
          高壓光纖隔離 (HVFO) 探頭 – 卓越性能
          電流探頭
          用于 GaN MOSFET 和 SiC IGBT 的 DL-ISO 探頭
          探頭比較:Teledyne LeCroy DL-ISO 與 Tek IsoVu 在 GaN/SiC 測量中的應用
          探頭比較設置詳情:Teledyne LeCroy DL-ISO 與 Tektronix IsoVu

          三相電源和電機大師網絡研討會系列

          加入 Teledyne LeCroy 的學習實驗室系列,使用 8 通道高分辨率示波器或電機驅動分析儀測量大功率、三相和電機逆變器和驅動系統。

          全部注冊

          在我們的三相電源和電機大師網絡研討會系列的第 1 部分中,我們描述了測量柵極驅動信號和器件輸出死區時間的技術,以確保實現裕度。

          在我們的三相電源和電機大師網絡研討會系列的第 2 部分中,我們描述了靜態和動態功率分析之間的差異以及如何優化每種分析的設置和測量。

          在我們的三相電源和電機大師網絡研討會系列的第 3 部分中,我們回顧了使用計算的每周期電源波形來驗證和調試控制系統操作以實現電源部分行為的示例。

          在我們的三相電源和電機大師網絡研討會系列的第 4 部分中,我們回顧了在相當于設備開關時間的功率周期內計算的功率示例。

          在三相電源和電機大師網絡研討會系列的第 5 部分中,我們演示了如何對交流線路(3 或 50 Hz)輸入和變頻輸出上的變頻波形執行總諧波失真 (THD) 和諧波分析。

          在我們的三相電源和電機大師網絡研討會系列的第 6 部分中,我們重點介紹如何使用電機驅動分析儀 (MDA) 通過各種模擬、數字和串行數據傳感器來測量電機機械軸速度、扭矩和角度。

          電力電子探測 – 使用什么以及為什么

          電力電子設計具有固有的測量挑戰。 有許多專門的高低壓單端和差分探頭可以滿足這個市場的特定需求。 然而,正確選擇和使用探頭對于操作員、設備和 DUT 的安全至關重要,并且對測量精度也有很大影響。

          全部注冊

          在我們的電力電子探測網絡研討會系列的第 1 部分中,我們解釋了不同類型的高壓探頭以及如何為特定應用選擇最佳探頭。

          在我們探索電力電子網絡研討會系列的第 2 部分中,我們提供了真實世界的應用示例和高壓探頭比較,以突出每種類型在不同應用示例中的優勢和劣勢的實際影響。

          比較高分辨率示波器設計方法

          1 GHz 或更高帶寬的高清示波器市場呈現爆炸式增長,據稱可達 10 位, 12-bit 甚至(非常驚人!)16 位分辨率。示波器制造商使用各種設計方法來提高分辨率,其中一些方法會帶來其他性能權衡。加入 Teledyne LeCroy 的兩部分網絡研討會系列,以更好地了解各個制造商的聲明。

          全部注冊

          示波器制造商使用多種設計方法來提高分辨率,其中一些會帶來其他性能折衷。 加入 Ken Johnson 參加這個由兩部分組成的網絡研討會系列,以更好地了解各種制造商的聲明。

          示波器制造商使用多種設計方法來提高分辨率,其中一些會帶來其他性能折衷。 加入 Ken Johnson 參加這個由兩部分組成的網絡研討會系列,以更好地了解各種制造商的聲明。

          在本次網絡研討會中,我們將介紹用于驗證和調試 48 V 電源轉換系統的新產品、最佳實踐和測量技術。

          在本次網絡研討會中,與會者將學習如何安全地執行雙脈沖測試,以及如何捕獲和表征 GaN 或 SiC 功率半導體器件的動態響應。

          選擇和使用臺式 PSU:購買臺式 PSU 時需要考慮的事項:線性切換模式、總功率、輸出數量、可編程等。使用臺式電源:了解充分利用臺式電源的提示和技巧電源:并行和串行輸出配置、4 線連接、在單個 DUT 上使用多個電源等。

          在我們的示波器茶歇網絡研討會系列的第 2 部分中,我們解釋了消除時間誤差的糾偏。 探頭和/或通道之間的傳播延遲差異可能會影響定時測量精度。 將描述使這些錯誤最小化的方法。

          如何對 GaN MOSFET 或 SiC IGBT 進行雙脈沖測試?

          此鏈接 teledynelecroy.com/寬帶隙#雙脈沖測試 有完整的詳細信息。總之,通常使用半橋電路,并在半橋的中點處構建一個可切換電感器。將模擬柵極驅動脈沖施加到低側或高側設備,并使用適當的隔離探頭和示波器進行各種測量。

          為什么使用高壓光學探頭進行浮動測量?

          單端探頭具有有效連接示波器接地和被測設備 (DUT) 參考接地的接地。如果 DUT 參考接地不能位于示波器(大地)接地,則在 DUT 參考浮于大地之上的電源轉換系統中進行任何測量時都需要使用隔離探頭。光隔離價格昂貴,但性能優越,尤其是在較高的浮動電壓和較高的開關電壓下,EMI 可能會對傳統(較低 CMRR)電隔離探頭的性能產生更大的干擾。

          Teledyne LeCroy DL-ISO 和 HVFO 光學探頭 HV 有什么區別?

          Teledyne LeCroy DL-ISO 是一種較新的更高帶寬探頭,針對小信號(例如柵極驅動)測量和更高電壓(器件輸出)測量進行了優化。DL-ISO 是 GaN 和 SiC 的理想選擇。Teledyne LeCroy HVFO 的帶寬較低(與硅和碳化硅的上升時間一致),并且僅針對小信號測量進行了優化,但成本遠低于 DL-ISO。此鏈接 https://www.teledynelecroy.com/probes/high-voltage-optically-isolated-probes 有一個簡短的比較。

          Tektronix IsoVu 與 Teledyne LeCroy DL-ISO 光學隔離探頭相比如何?

          兩種探頭的拓撲結構相似。Tek IsoVu 探頭的探頭帶寬為 1 GHz,探頭+示波器帶寬小于 1 GHz(與 1 GHz 示波器一起使用時),而 Teledyne LeCroy DL-ISO 的探頭+示波器帶寬額定值為 1 GHz(與 1 GHz 示波器一起使用時)。因此,IsoVu 光學隔離探頭連接到示波器時通常具有較慢的上升時間,而 Teledyne LeCroy DL-ISO 作為探頭+示波器組合的一部分始終具有全額定帶寬(和 435 ps 的上升時間)。Tek IsoVu 隔離探頭引線比 Teledyne LeCroy DL-ISO 更堅硬,靈活性更低,這在探測緊密電路時是一個缺點。Teledyne LeCroy DL-ISO 的噪聲更低、精度更高,信號再現更真實。不過,Tek IsoVu 受益于第二代設計,探頭尺寸更小。 觀看視頻探頭比較:DL-ISO 與 IsoVu 用于 GaN/SiC 測量 ,了解更多詳情。

          GaN柵極驅動信號測量的探頭需要哪些特性?

          GaN 柵極驅動信號具有非常快的上升時間和低振幅,并且可能對來自探針的負載敏感。需要高帶寬(通常為 1 GHz,探針 + 示波器組合)。低探針衰減是最小化噪聲和最大化信號保真度的理想選擇。需要高 CMRR 來適當抑制來自其他電路內開關事件的輻射干擾。

          用于 SiC 柵極驅動信號測量的探頭需要具備哪些特性?

          SiC 柵極驅動信號比 GaN 慢,350 MHz 帶寬可能足以正確表征這些信號。SiC 通常用于 800-900 V 開關應用(例如最新一代電動汽車推進電機驅動器),可能需要測量范圍 >1000V 的探頭來測量信號和預期過沖。否則,所需的探頭特性與 GaN 大致相同。

          為什么 48-60V MOSFET 測試需要專用探頭?

          48 至 60V 應用中的幅度略高于傳統差分探頭的共模和差分電壓額定值,遠低于 HV 差分探頭的共模和差分電壓額定值。額定共模為 1000V 的 HV 差分探頭通常具有可切換的衰減器(例如,50x 表示最大差分電壓額定值 ~200V,500x 表示最大差分電壓 ~2000V),高 (50x) 衰減和大于必要的差分電壓范圍會增加測量噪聲。此外,大多數 HV 差分探頭通常限制為 200 MHz(有少數例外,但 400 MHz 是迄今為止的上限),這限制了它們在基于 GaN 的設計中的用途。Teledyne LeCroy 的 DL-HCM 針對此特定應用中的這些電壓范圍進行了優化。 觀看網絡研討會 48 V 電源轉換測試最佳實踐 ,了解更多詳情。

          為什么有這么多不同類型的高壓探頭?

          Si、SiC 和 GaN 設計有許多不同的應用,需要不同的性能和各種可接受的價格點。 觀看網絡研討會如何選擇正確的高壓探頭 有關為您的應用選擇正確探頭的詳細信息。 觀看網絡研討會高壓探頭真實示例和比較 了解詳細信息。如果您沒有時間, 閱讀應用說明如何在 5 分鐘內選擇最佳高壓示波器探頭.

          我是否應該超速驅動示波器前端來測量 MOSFET 或 IGBT 傳導損耗?

          過去,工程師會超速驅動示波器前端放大器,并使用示波器偏移來查看傳導事件并計算損耗。這種方法容易出錯(偏移電路會增加電壓讀數的不準確性),并且取決于示波器前端放大器在不導致信號失真的情況下被大量超速驅動的能力。一些(但不是全部)較舊的示波器確實具有足夠快的超速恢復來執行此測試,但較新的(<20 年)示波器的前端放大器已針對改善的噪聲性能進行了優化,這些放大器不太可能容忍超速驅動,因此不建議使用此方法。

          測量 MOSFET 或 IGBT 傳導損耗的最佳方法是什么?

          許多新型示波器具有更高的分辨率和更低噪聲的前端放大器。準確捕獲傳導事件的更好方法是在 12-bit 分辨率示波器顯示屏,然后使用垂直縮放查看傳導事件。16 倍更好的分辨率(與 8 位示波器相比)可能無法完全彌補示波器輸入端信號過載的問題,但它將為最終測量提供更多信心。額外的降噪技術(平均、過濾等)可能會進一步提高性能。

          測量 MOSFET 或 IGBT 開關損耗的最佳方法是什么?

          開關損耗很容易用高質量的高壓隔離電壓探頭、電流測量裝置(用于較低帶寬的某種類型的鉗式探頭或電流變壓器,或串聯分流電阻和適當的差分電壓探頭)和 12-bit 示波器。可以使用數學來計算切換事件期間的功率損耗,也可以使用應用軟件程序。

          什么是 Teledyne LeCroy 差分放大器 (型號 DA1855A) 的良好替代品

          Teledyne LeCroy DA1855 和 DA1855A 系列差分放大器從 1990 世紀 2020 年代末一直生產到 1 年代初。當使用適當的引線連接到示波器時,它可以用作 HV 差分探頭,在某些 HV 模式下衰減低至 10 倍,在其他模式下增益為 100 倍,CMRR 為 100 dB,但帶寬只有 XNUMX MHz(不適用于 GaN 或 SiC)。 AP033 工作電壓高達 42V 共模,增益為 10 倍,適合分流電阻測量。 DL-HCM 衰減低至 7 倍,可能適合小信號測量。對于傳導損耗測量,我們建議使用問題“測量 MOSFET 或 IGBT 傳導損耗的最佳方法是什么?”中描述的技術。

          如果沒有隔離的高壓探頭,是否可以浮動示波器來測量高壓信號?

          將示波器懸空在地面上是不安全的——可能會導致示波器操作員嚴重受傷或死亡,損壞示波器和探頭,并損壞被測設備。懸空示波器還需要有意識地改變示波器的用途。出于這些原因,所有信譽良好的公司和實驗室都嚴格禁止懸空示波器,并要求使用額定值合適的高壓探頭。此外,即使避免了傷亡,懸空示波器采集的信號的測量保真度也可能受到影響。

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