在进行碳化硅、氮化镓功率器件研发和特性评估、功率模块开发和特性评估、电源设计器件选型、电源调试以及学术研究时,都需要对其驱动波形进行测试,这时大多数工程师会选择使用光隔离探头来获取准确的开关过程驱动波形和串扰过程驱动波形。
在获得准确驱动波形测量结果的过程中,工程师们最担心发生的情况就是炸管,最害怕的就是测试设备,特别是昂贵的光隔离探头会不会受到牵连而损坏呢?
我们记录了炸管瞬间发生的情况,来验证工程师担心的情况会不会发生?
上图为使用泰克IsoVu光隔离探头时发生变换器炸机的波形
可以看到,在SiC MOSFET正常工作时突然发生波形异常,驱动波形迅速上升并超过示波器屏幕。通过分析可知,此时SiC MOSFET发生损坏,G和S压差可能达到几十至上百伏,最高可达到此时的母线电压800V。这么高的电压,让我们不禁为探头的安危捏了一把汗。这位工程师取下探头后进行简单测试,看到测得的波形一切正常,说明IsoVu光隔离探头经受住了考验。
这次大难不死是侥幸还是实力所在呢?接下来就让我们通过一项过载测试来一探究竟。
过载测试
1. IsoVu光隔离探头设置为:
光隔离探头型号为TIVP1
衰减接头为TIVPMX10X,其差模量程50V,满足驱动波形测量范围要求并能够获得较高的精度。另外TIVPMX10X数据手册中给出其最大不损坏电压是+/-250Vpk)
直流耦合
2. 耐压测试步骤:
按照上述条件对TIVP1光隔离探头进行设置
完成TIVP1光隔离探头预热和自校准
使用TIVP1光隔离探头完成一次碳化硅开关过程驱动波形测试,保存波形作为后续参照波形
TIVP1光隔离探头接脉冲高压生成电路,如下图所示
脉冲高压生成电路输出250V/5us单脉冲,使用TIVP1光隔离探头抓去波形,如下图所示
使用TIVP1光隔离探头完成一次碳化硅开关过程驱动波形测试,保存波形并与之前测得的参照波形进行对比。
重复以上操作,使高压脉冲以250V步进覆盖250V-1100V,脉宽长度以2.5us覆盖5us-10us。
在测量完高压脉冲型号后,探头和示波器均没有出现故障提示,随后测得的驱动波形与参考波形完全重合。这说明,即使当被测信号幅值远高于数据手册给出的最大不损坏电压,TIVP1光隔离探头也并没有被损坏,且功能完全正常。至此,TIVP1光隔离探头经受住了过载测试。
通过变换器实测和耐压测试,证明了IsoVu光隔离探头具有很强的过载能力,在被测信号远高于探头数据手册标注的最大不损坏电压也不会损坏,测量功能也保持正常。真金不怕火炼,这样一根不会被“折断”的测试“魔法棒”,大家可以放心使用。
关于探头
泰克科技的IsoVu光隔离探头一经推出就以其优异的特性受到了广大工程师的认可并得到广泛应用,并得到了针对第三代半导体测试“魔法棒”的美誉。近日,2022年度的全球电子成就奖获奖名单公布,泰克IsoVu光隔离探头荣获【全球电子成就奖2022年度创新产品奖】。
泰克IsoVu光隔离探头具有高共模抑制比、最小测量环路、高共模范围低衰减倍数等特点,能够准确测量碳化硅、氮化镓的开关过程驱动波形和串扰过程驱动波形,特别是在测量半桥电路的上桥臂器件驱动波形时相比于高压差分探头具有降维打击式的优势。
在进行碳化硅、氮化镓功率器件研发和特性评估、功率模块开发和特性评估、电源设计器件选型、电源调试以及学术研究时,都需要对其驱动波形进行测试,也都是IsoVu光隔离探头发挥能力的舞台。如下图所示,只有使用IsoVu光隔离探头才能获得准确的开关过程驱动波形和串扰过程驱动波形。
关断过程
开通串扰过程
审核编辑:汤梓红
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原文标题:炸管,探头也被烧坏了?
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