Opto-geïsoleerde sondes zijn met succes toegepast bij het testen van motorcontrollers voor nieuwe energievoertuigen en hoog-voedingen. Ze hebben de uitdaging van signaaloscillatie opgelost-een veel voorkomend probleem bij traditionele differentiële sondes, veroorzaakt door onvoldoende Common Mode Rejection Ratio (CMRR)-waardoor ingenieurs nauwkeurig de ware Vgs-golfvormen van de hoge-schakelaars in apparaten van siliciumcarbide (SiC) en galliumnitride (GaN) kunnen vastleggen, waardoor circuitontwerpen worden geoptimaliseerd en de productbetrouwbaarheid wordt verbeterd.
I. Dubbele-pulstesten voor motorcontrollers voor nieuwe energievoertuigen
1. Applicatie-achtergrond
Motorcontrollers die gebruik maken van SiC/GaN-vermogensapparaten werken met schakelsnelheden die het niveau van nanoseconden bereiken, waardoor aanzienlijke hoogfrequente elektromagnetische interferentie (EMI) wordt gegenereerd.
Testdoel: het meten van de Vgs (Gate-Bronspanning) van de hoge- MOSFET's in het brugcircuit, om schakelverliezen en dynamische prestaties te evalueren.
2. Pijnpunten met traditionele oplossingen
Bij gebruik van een differentiële sonde met een bandbreedte van 200 MHz voor metingen had het Vgs-signaal te lijden onder ernstige oscillatie en vervorming. Ingenieurs hebben dit vaak verkeerd gediagnosticeerd als een ontwerpfout in het circuit, wat leidde tot herhaalde-en uiteindelijk ineffectieve-ontwerpherzieningen.
3. Opto-geïsoleerde oplossing
Bij de implementatie werd gebruik gemaakt van de Micsig MOIP1000P Opto-geïsoleerde sonde gecombineerd met een MHO3-5004-oscilloscoop met hoge resolutie:
Achieved a Common Mode Rejection Ratio (CMRR) of up to 180 dB, maintaining performance of >100 dB, zelfs binnen de 1 GHz-frequentieband.
Voldeed met succes aan de gelijktijdige vereisten voor hoge bandbreedte en hoge CMRR, waardoor common{0}}mode-interferentie effectief werd onderdrukt.
De stroom van de lage-zijschakelaar werd contactloos- gemeten met behulp van een RCP1200XS Rogowski-spoel, waardoor potentiële schade aan de delicate pinnen van het apparaat werd vermeden.
4. Implementatieresultaten
Met succes duidelijke Vgs-golfvormen vastgelegd die goed aansluiten bij de theoretische analyse.
Feedback van klanten: "De oscillerende golfvormen zijn verdwenen en de testresultaten zijn nu geloofwaardig", wat resulteerde in een aanzienlijke verkorting van de R&D-cyclus.
II. Ontwikkeling en testen van DC-geregelde voedingen met hoog-vermogen
1. Applicatie-achtergrond
De voedingseenheid maakt gebruik van siliciumcarbide-apparaten en werkt in een omgeving met hoge- spanning en hoge- frequentie; bijgevolg wordt de meting van de Vgs aan de hoge-zijde ernstig belemmerd door hoog-harmonische interferentie.
2. Technische uitdagingen
Traditionele differentiële probes lijden onder een verslechtering van de Common Mode Rejection Ratio (CMRR) bij hoge frequenties. Dit leidt tot signaaloscillaties tijdens in- en uitschakeltransiënten, waardoor het onmogelijk wordt om te bepalen of het waargenomen gedrag de daadwerkelijke werking van het circuit vertegenwoordigt.
3. Implementatie van de optische isolatieoplossing
De MOIP1000P optische isolatiesonde werd gebruikt om de Vgs van de hoge- schakelaar te meten, gecombineerd met de RCP600XS flexibele stroomsonde om de Id-stroom te controleren.
Deze sondes zijn gebaseerd op SigOFIT™-technologie, waardoor ultra-hoge common-mode-afwijzingsmogelijkheden mogelijk zijn.
4. Resultatenverificatie
De oscilloscoop gaf heldere, vervorming-vrije Vgs- en Id-golfvormen weer, in overeenstemming met de ontwerpverwachtingen.
Feedback van klanten: "Hiermee is een groot probleem opgelost dat zich tijdens R&D voordeed, waardoor onnodige circuitwijzigingen werden voorkomen."
III. Samenvatting van technische voordelen
|
Metrisch |
Optische isolatiesonde (MOIP1000P) |
Traditionele differentiële sonde |
|
Common Mode-afwijzingsratio (CMRR) |
Tot 180 dB; blijft uitstekend bij hoge frequenties |
Hoog bij lage frequenties; verslechtert aanzienlijk bij hoge frequenties |
|
Toepasselijke scenario's |
Schakelcircuits met hoge-snelheid (SiC/GaN) |
Laag-omgevingen of scenario's met lage frequentie met minimale interferentie |
|
Meetgetrouwheid |
Legt echte Vgs-golfvormen vast |
Gevoelig voor interferentie; gevoelig voor signaalvervorming |
|
Technische waarde |
Vermindert misinterpretaties; versnelt R&D |
Kan leiden tot foutieve ontwerpiteraties |
Kernwaarde: In hoog-dynamische vermogenselektronicasystemen die zich richten op halfgeleiders van de derde- generatie, is optische isolatiemeettechnologie een cruciaal hulpmiddel geworden om de authenticiteit van testresultaten en de efficiëntie van R&D-processen te garanderen.
