有多種方法校正VDS和ID探頭時延,保證正確測量開關損耗。所有方法背后的原理都一樣,即要有一條測試電路,如圖7所示的夾具,盡可能接近純電阻電路,這樣電壓波形和電流波形就能對準。然后可以使用這條測試電路校正電流探頭時延,與電壓探頭響應相匹配。
SiC電路級驗證使用的探頭連接技術
在執行柵極測量時,要認真考慮連接選項,確保從功率轉換模塊中捕獲干凈的信號。鑒于這是在較高電壓下進行的未接地測量,因此連接非常關鍵。有兩種主要連接方式:MMCX 為器件連接提供了一種模塊化預制件方法,方針則有一個連接器可以轉接到不同的PC 電路板實現方案。
圖8. MMCX 連接器(a)實例1(b)實例2
MMCX式傳感器尖端電纜(高性能,高達250 V應用)
MMCX連接器插到測試點附近時,IsoVu Gen 2測量系統可以實現最好的性能。圖8 a和b顯示了兩種不同的應用。這些MMCX連接器提供了高信號保真度,固體金屬機身和黃金觸點提供了屏蔽精良的信號路徑。配對的MMCX接口提供了卡接連接,擁有正向固定力,實現穩定的免提連接能力。分離力為高壓應用提供了安全穩定的連接。MMCX連接器分成多種配置,可以轉接到許多應用,即使電路板中沒有設計這種連接器也無妨。
方針到MMCX轉接頭
在不能使用MMCX連接器時,可以轉接尖端電纜,適應行業標準方針。泰克提供了探頭轉接頭,把傳感器尖端電纜連接到電路板的方針上。泰克提供了兩種不同間距的轉接頭:MMCX到0.1英寸(2.54毫米)轉接頭和MMCX到0.062英寸(1.57毫米) 轉接頭。轉接頭有一個MMCX插座,用來連接IsoVu尖端電纜。轉接頭另一端有一個中心引腳插座,轉接頭外部周圍有4個公共( 屏蔽) 插座。轉接頭上的凹槽可以用來固定屏蔽插座。在探頭尖端轉接頭靠近電路板時,可以實現最佳的電氣性能。
方針式傳感器尖端電纜
TIVP 系列(IsoVu Gen 2) 產品還包括方針式傳感器尖端電纜,可以實現更高的輸入差分電壓功能。這些尖端接口不僅連接簡便,而且連接牢固,在高壓環境中可以安全實現免提操作。方針式傳感器尖端電纜分成兩種:0.100? (2.54mm) 間距,可以用于高達600V的應用;0.200? (5.08mm) 間距, 可以用于高達2500 V的應用。
非預計的測試點
在理想情況下,測試點會提前規劃,并整合到柵極驅動器或評測電路板中,如Wolfspeed KIT-CRDCIL12N-FMC Wolfpack評測套件。在這種場景下,MMCX連接器會提供最好的性能,如果關心的信號落在300Vpk電壓額定值范圍內,推薦使用MMCX連接器。
當然,我們不能一直預測每個可能的測試點。在具體情況要求添加非預計的測試點時(如圖9 所示),應根據以下指引確保最高的測量準確度:
■在電壓額定值允許時使用MMCX連接器。
■連接器位置要盡可能安全地靠近IC或元器件。
■同樣,任何要求的飛線要盡可能短或不用飛線。
■使用熱熔膠、聚酰亞胺膠帶或類似東西機械加強連接器。
圖9. 經VGS節點焊接方針頭部,測量高側柵極驅動信號。
在上面的實例中,電路板組裝后在VGS 測試點中添加了一個方針頭部。測試點使用非導電的熱熔膠加強,以增加強度。
小結
總之,寬帶隙半導體技術將在功率轉換和能效的未來發展中發揮巨大的作用。與同等硅產品相比,SiC開關更小,更快,效率更高。這些技術廣泛用于各種應用中,從電動汽車到光伏材料。因此,使用正確的工具測試這些技術變得非常重要,這樣設計人員才能正確設計、開發及整合到最終應用中。