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要為電源轉換器使用 SiC 和 GaN 嗎?

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要為電源轉換設計使用 SiC 和 GaN 嗎?

設計出更好的產品。 更快上市。

讓您的電源轉換設計更快上市

SiC 和 GaN 等市場趨勢對您的電源轉換電路帶來了新的複雜性,它們會利用更快的切換速度來縮減被動 (感應和電容) 元件的大小,因此必須有精確的電路時序。 您必須應付較高的閘極臨界電壓和時序靈敏度。 您還需要更穩固的 PCB 設計,以因應較高的切換頻率所引發的 EMI/EMC 問題。

克服高共模電壓

由於高頻率 (快速開啟和關閉) 的關係,我們很難或根本無法進行浮接差動量測 (例如高端 Vgs),而且因為示波器探棒在高頻寬時沒有足夠的共模互斥比,所以會出現高共模電壓 (例如 Vds)。 共模互斥比不佳會讓共模誤差主導量測的進行,而非由實際的差動訊號來主導。

只有 Tektronix 的解決方案能提供隔離的探棒 (ISOVu),而不會在 GaN 和 SiC 裝置的作業需求下讓頻率衰減,因此可讓您進行精確的差動量測。 這可讓您精確計算和驗證傳導損失、非導通時間損失和切換損失。 此外,進行浮接差動量測如果您沒有整合使用閘門驅動器,則影響您精確量測和控制裝置開啟和關閉的非導通時間的要求。 您現在也可以避免因為硬切換所產生的暫態電壓 (dv/dt) 和電流,而過度估算電源轉換器所產生的高頻放射。

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使用 IsoVu 克服常見的量測誤差來源。

同時量測多個控制和時序訊號

由於頻率切換更快,您需要同時監控多個訊號,還要處理電源轉換器的控制和時序電路 (例如,偏高 Vgs、偏低 Vgs、偏高 Vds、偏低 Vds、Id、IL 和 Iload、控制訊號等)。您也需要在高壓訊號 (Vds) 之下量測低壓訊號 (Vgs)。您需要有高通道計數和高垂直解析度的示波器。

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時間和控制訊號的量測點。

更快的自動功率量測

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切換損失會顯示 FET 的功率損耗。 波形會加上色碼標記作為註解,以顯示 Ton、Toff 和 Total 週期對應於結果標籤值的量測區域。 結果標籤內的控制項可讓您輕鬆地穿梭各個週期。

若要對高頻 SiC 和 GaN 裝置精確且可重複地進行切換和傳導損失量測,您需要解決方案、多個擷取平均值和複合波形數學。 您必須自動量測電源品質、諧波、安全工作區和切換損失。 5 系列 MSO 示波器 (含 5-PWR 和探棒解決方案) 可提供自動量測功能以及問題排除功能。

兼顧相容性

法規和市場對於電源效率、備用電源、諧波與 EMI 的要求越來越嚴苛。 現在,及早具備預相容性對於日後要通過相容性測試已顯得更為至關重要了,可節省如果日後未能通過相容性測試的上市時間與金錢。 您必須有電源分析儀,並搭載預相容性軟體以達到自動且精確的電源效率、諧波和備用預相容性。 您還需要頻譜分析儀,並搭載預相容性軟體以便輕鬆且精確地達到 EMI 預相容性。

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價格實惠的預相容性測試,輕鬆進行設定即可找出潛在問題,讓您可以在使用成本更高的相容性測試設備進行測試時,將測試時間盡量縮短。

SiC MOSFET 和 GaN FET 切換電源轉換器分析套件

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若要從 SiC 和 GaN 裝置得到真正的益處,必須非常快速切換,而且在閘極驅動設計、開啟/關閉時間和非導通時間上需要非常嚴格的公差。能夠準確了解所有這些訊號相當重要,如此才能做出正確的設計決策。增加設計餘量和過度設計只會提高成本,並且降低效能。正確的量測設備才是重點。如果您看不到問題,就無法解決問題。

為了因應工程師要解決這些難題所面臨的挑戰,Tektronix 推出 SiC MOSFET 和 GaN FET 切換電源轉換器分析套件,這是目前市場上唯一能夠精確分析大部分關鍵參數特性的解決方案,以最佳化採用 SiC、GaN 或任何其他快速切換矽功率裝置等技術的電力電子拓撲結構。

Title
The Making of IsoVu™ Isolated Probes
It’s 2012 and Tektronix was introducing the new high voltage differential probe – but it wasn’t enough. Engineers working on Wide bandgap (SiC and GaN) needed more performance for these impossible …