Verwenden Sie SiC und GaN für Ihre Leistungsumwandler?

Power Conversion design

Verwenden Sie SiC und GaN für Ihre Leistungsumwandler-Designs?

Entwickeln Sie ein besseres Produkt. Treten Sie schneller in den Markt ein.

Schnellere Produkteinführung für Ihre Leistungsumwandlungsdesigns

Markttrends wie SiC und GaN bringen eine neue Komplexität in Ihre Leistungsumwandler-Schaltkreise, denn die kürzeren Schaltzeiten und die damit verbundenen kleineren Bauteilwerte (Induktivität/Kapazität) erfordern eine erhöhte Präzision in Bezug auf das Schalt-Timing. Sie müssen eine höhere Empfindlichkeit der Schwellspannung (UGS) und des Timings handeln. Zudem benötigen Sie aufgrund der höheren Schaltfrequenzen ein gegenüber EMI/EMV-Aspekten robusteres PCB-Design.

Bewältigung hoher Gleichtaktspannungen

Potentialfreie differenzielle Messungen (wie z.B. bei der Messung von Vgs eines FETs in einem Schaltnetzteil) sind aufgrund der hohen Frequenzen und Gleichtaktspannungen schwierig oder schier unmöglich zu bewältigen, da die üblichen Tastköpfe bei hohen Bandbreiten keine ausreichende Gleichtaktunterdrückung aufweisen. Die niedrige Gleichtaktunterdrückung führt dazu, dass die Messungen durch Gleichtaktfehler dominiert werden, anstatt das tatsächliche differentielle Signal abzubilden.

Tektronix hat dafür eine einzigartige Lösung: Den isolierten IsoVu-Tastkopf, bei dem die Gleichtaktunterdrückung – innerhalb der zum Betrieb von GaN- und SiC-Bauelementen gegebenen Anforderungen – nicht mit der Frequenz abfällt und somit genaue Differentialmessungen ermöglicht. Somit können Sie Leitungs-, Totzeit- und Schaltverluste ermitteln und präzise berechnen. Wenn Sie zudem keinen integrierten Gate-Treiber verwenden, können Sie dank der Möglichkeit, potentialfreie differentielle Messungen durchzuführen, die Totzeit zum Ein- und Ausschalten Ihres Geräts messen und kontrollieren. Weiterhin können Sie nun eine Überbewertung hochfrequenter Störstrahlung von Leistungswandlern durch die Entstehung von steilen Transienten (dv/dt) bei harten Schaltvorgängen vermeiden.

Measuring high side Vgs in the presence of high common mode voltages (Vds)

Vermeiden Sie häufige Ursachen von Messfehlern mit IsoVu.

Gleichzeitige Messung mehrerer Steuerungs- und Timing-Signale

Mit höheren Schaltgeschwindigkeiten müssen Sie mehrere Signale gleichzeitig überwachen, während Sie an Steuerungen und dem Timing-Schaltkreis für die Stromwandler arbeiten (z. B. Highside Vgs, Lowside Vgs, Highside Vds, Lowside Vgs, Id, IL und Iload, Steuersignale usw.). Außerdem müssen Sie Niederspannungssignale (Vgs) bei vorhandenen Hochspannungssignalen (Vds) messen. Sie brauchen ein Oszilloskop mit hoher Kanalanzahl und hoher vertikaler Auflösung.

 circuit diagram showing controls and the timing circuit for the power converter

Messpunkte für Zeit- und Steuersignale.

Schnellere automatisierte Leistungsmessungen

automated measurements for switching losses

Der Schaltverlust führt zu einer Verlustleistung in einem FET. Signalkurven sind mit farblich gekennzeichneten Markern versehen. Diese zeigen die Messbereiche für Ton, Toff und Total Cycle, was den Werten in der Ergebnisleiste entspricht. Durch die Bedienelemente in der Ergebnisleiste können Sie einfach zwischen den Zyklen hin- und herwechseln.

Exakte und wiederholbare Schalt- und Leitungsverlustmessungen von HF-SiC- und GaN-Bauteilen erfordern eine entsprechende Auflösung, mehrfache Erfassungen zur Mittelwertbildung und komplexe Mathematik. Sie benötigen automatisierte Messungen für Stromqualität, Harmonische Schwingungen, sichere Betriebsbereiche und Schaltverluste. MSO-Oszilloskope der 5-Serie mit 5-PWR und Tastkopf-Messlösung bieten automatisierte Messfunktionen und ermöglichen die Fehlersuche in Ihrem Design.

Lückenlose Einhaltung von Vorschriften

Die Vorschriften und Marktanforderungen für Leistungseffizienz, Standby-Leistung, Harmonische Schwingungen und EMI werden immer strenger. Die frühzeitige Einhaltung der Vorschriften ist nun noch wichtiger, damit diese später ebenfalls eingehalten werden. Dadurch werden die Produkteinführungszeiten verkürzt und es werden Kosten eingespart, für den Fall, dass die Designs später nicht den Vorschriften entsprechen. Sie benötigen Leistungsanalysatoren mit Pre-Compliance-Software zur automatischen und exakten Einhaltung der Vorgaben in Bezug auf Leistungseffizienz, harmonische Oberschwingungen und Standby-Leistung. Zudem benötigen Sie Spektrumanalysatoren mit Pre-Compliance-Software zur einfachen und exakten Einhaltung von EMV-Vorgaben.

EMI Pre compliance test setup

Kostengünstige Pre-Compliance-Tests lassen sich einfach einrichten, um potenzielle Probleme ausfindig zu machen, sodass Sie die Messzeiten in kostspieligen Einrichtungen zur Konformitätsprüfungen minimieren können.

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