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麦科信光阻隔探头在碳化硅(SiC)MOSFET动态测验中的运用

发布时间:2025-04-16 08:42:40   来源:负载箱电阻箱
 

  SiC)MOSFET 是根据宽禁带半导体资料碳化硅(SiC)制作的金属氧化物半导体场效应晶体管,相较于传统硅(Si)MOSFET,具有更高的击穿电压、更低的导通电阻、更快的开关速度以及更优异的高温文高频功能。

  事例简介:SiC MOSFET 的动态测验可用于获取器材的开关速度、开关损耗等要害动态参数,然后协助工程师优化芯片规划和封装。但是,因为 SiC MOSFET 具有极快的开关特性,测验过程中对丈量体系的寄生参数提出了更加高的要求,寄生电感、电容等要素或许会影响测验精度,需加以优化和操控。

  测验难点:一般无源探头和惯例差分电压探头的寄生参数较大。因为SiC MOSFET具有极快的开关速度(高dv/dt),探头的寄生电感和寄生电容会与测验电路耦合,导致测得的电压信号呈现显着振动或过冲。一起,探头的寄生电容或许引进位移电流,使被测电流信号叠加额定的寄生电流,影响丈量精确性。

  为保证丈量精度,漏源电压和栅极电压采用光阻隔电压探头(Micsig MOIP200P)做丈量,该探头具有200 MHz带宽、180dB的高共模按捺比,且寄生电容仅1pF,大大下降丈量误差。漏源电流则运用钳式电流探头(Hioki 3276),其100MHz带宽可满意测验要求。此外,为保证丈量同步性,电压与电流探头均经过校准电路进行时刻对齐。

  图中的波形从上往下依次为栅极电压Vgs、漏源电压Vds和漏源电流Ids。在测验过程中,SiC MOSFET 具有极快的开关速度,可在十几纳秒内完结开关转化。但是,因为高速开关过程中发生的电磁搅扰(EMI),丈量成果或许受到影响。

  光阻隔探头凭仗其高共模按捺比,可以精确捕捉信号细节,即便在高搅扰环境下仍能供给明晰、牢靠的波形数据。此外,光阻隔探头的超低寄生参数不会额定引发波形振动,测验中观察到的振动主要由功率回路的寄生电感引起,归于正常现象。经过比照电压和电流波形的时序联系可以精确的看出,测得的开关电流中几乎不包括额定的寄生电流,这得益于光阻隔探头低至1 pF 的寄生电容,大幅度下降了丈量误差,保证了测验成果的精确性。

  在SiC MOSFET的纳秒级开关动态测验中,探头180dB的共模按捺比有用按捺了高频EMI搅扰,测得栅极电压(Vgs)与漏源电压(Vds)波形无畸变,与理论仿线pF的寄生电容使丈量体系引进的额定电流误差可疏忽,明显优于传统差分探头,为开关损耗核算供给了牢靠数据根底。

  一般差分/无源探头的高寄生电容(一般10~50pF)导致位移电流叠加,损坏电流信号实在性;高寄生电感引发电压振动,掩盖实在开关波形。

  传统探头CMRR低(典型值60dB),易受SiC MOSFET高速开关发生的高频EMI影响,形成波形畸变,严重者会导致炸管。

  1pF寄生电容几乎不引进位移电流,180dB CMRR有用按捺共模噪声,保证纳秒级信号的实在捕捉。

  经过光纤传输信号,完全阻隔地环路搅扰,处理传统探头因地电位差导致的信号失真问题。

  光阻隔探头在SiC MOSFET测验中的运用不只处理了单点丈量难题,更经过高精度数据链打通了“芯片规划-封装-体系运用”全环节,成为宽禁带半导体工业晋级的要害使能技能。其价值已逾越传统测验东西领域,向职业根底设施演进,为电力电子从“硅年代”迈向“碳化硅年代”供给底层支撑。



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