Eristettyjä opto-antureita on käytetty menestyksekkäästi uusien energiaajoneuvojen ja suuritehoisten{1}}virtalähteiden moottoriohjainten testaamiseen. He ovat ratkaisseet signaalin värähtelyhaasteen-, joka on yleinen ongelma perinteisten differentiaaliantureiden kanssa, jotka johtuvat riittämättömästä Common Mode Rejection Ratio (CMRR) -suhteesta,-antaen insinöörit pystyvät sieppaamaan tarkasti piikarbidin (SiC) ja galliumnitridi- ja galliumnitridi- ja gallium-optimointilaitteiden suunnittelun korkean{5}}sivukytkimien todelliset Vgs-aaltomuodot. luotettavuus.
I. Kaksois-impulssitestaus uusien energialähteiden moottoriohjaimille
1. Sovelluksen tausta
SiC/GaN-teholaitteita käyttävät moottoriohjaimet toimivat nanosekunnin tason saavuttavilla kytkentänopeuksilla, mikä synnyttää merkittäviä korkeataajuisia sähkömagneettisia häiriöitä (EMI).
Testauksen tarkoitus: Mittaa siltapiirin korkeiden-puolen MOSFETien Vgs (portti-lähdejännite) kytkentähäviöiden ja dynaamisen suorituskyvyn arvioimiseksi.
2. Kipupisteet perinteisillä ratkaisuilla
Käytettäessä mittauksiin 200 MHz:n kaistanleveyden differentiaalianturia Vgs-signaali kärsi voimakkaasta värähtelystä ja vääristymisestä. Insinöörit diagnosoivat tämän usein väärin piirisuunnittelun virheeksi, mikä johti toistuviin -ja lopulta tehotteisiin-suunnittelun tarkistuksiin.
3. Opto-eristetty ratkaisu
Toteutuksessa käytettiin Micsig MOIP1000P Opto-Isolated Probea yhdistettynä MHO3-5004 High-Resolution Oskilloscopeen:
Achieved a Common Mode Rejection Ratio (CMRR) of up to 180 dB, maintaining performance of >100 dB jopa 1 GHz:n taajuusalueella.
Täytti onnistuneesti samanaikaiset suuren kaistanleveyden ja korkean CMRR:n vaatimukset, mikä vaimentaa tehokkaasti yleiset{0}}moodihäiriöt.
Matala-sivukytkimen virta mitattiin kosketuksetta- käyttämällä RCP1200XS Rogowski-käämiä, mikä välttää laitteen herkkien nastojen mahdolliset vauriot.
4. Toteutuksen tulokset
Selkeät Vgs-aaltomuodot on tallennettu onnistuneesti, ja ne sopivat hyvin teoreettiseen analyysiin.
Asiakaspalaute: "Värähtelevät aaltomuodot ovat kadonneet, ja testitulokset ovat nyt uskottavia", mikä johtaa merkittävästi T&K-syklin vähenemiseen.
II. Suurtehoisten-tasavirtasäädeltyjen virtalähteiden kehittäminen ja testaus
1. Sovelluksen tausta
Virtalähdeyksikkö käyttää piikarbidilaitteita ja toimii korkean{0}}jännitteen ja korkean taajuuden{1}}ympäristössä. näin ollen korkean-puolen Vgs:n mittaus vaarantuu vakavasti korkeataajuisten-harmonisten häiriöiden takia.
2. Tekniset haasteet
Perinteiset differentiaaliset anturit kärsivät Common Mode Rejection Ratio (CMRR) -suhteen heikkenemisestä korkeilla taajuuksilla. Tämä johtaa signaalin värähtelyihin kytkentä--päälle ja-sammutustransienttien aikana, mikä tekee mahdottomaksi määrittää, vastaako havaittu käyttäytyminen piirin todellista toimintaa.
3. Optisen eristysratkaisun toteutus
MOIP1000P-optista eristysanturia käytettiin mittaamaan korkean-puolen kytkimen Vgs-arvoja, ja se yhdistettiin joustavaan RCP600XS-virtaanturin kanssa Id-virran tarkkailemiseksi.
Nämä anturit perustuvat SigOFIT™-tekniikkaan, mikä mahdollistaa ultra{0}}high common mode -hylkäysominaisuudet.
4. Tulosten vahvistus
Oskilloskooppi näytti selkeät, vääristymättömät -Vgs- ja Id-aaltomuodot, mikä vastasi suunnittelun odotuksia.
Asiakaspalaute: "Tämä ratkaisi T&K:n aikana havaitun suuren ongelman estäen tarpeettomat piirimuutokset."
III. Yhteenveto teknisistä eduista
|
Metrinen |
Optinen eristysanturi (MOIP1000P) |
Perinteinen differentiaalianturi |
|
Common Mode Rejection Ratio (CMRR) |
Jopa 180 dB; pysyy erinomaisena korkeilla taajuuksilla |
Korkea matalilla taajuuksilla; heikkenee merkittävästi korkeilla taajuuksilla |
|
Sovellettavat skenaariot |
Nopeat{0}}kytkentäpiirit (SiC/GaN) |
Matalataajuiset-ympäristöt tai skenaariot, joissa häiriöitä on vähän |
|
Mittaustarkkuus |
Tallentaa todellisia Vgs-aaltomuotoja |
Herkkä häiriöille; altis signaalin vääristymille |
|
Tekninen arvo |
Vähentää väärintulkintoja; nopeuttaa tutkimusta ja kehitystä |
Saattaa johtaa virheellisiin suunnitteluiteraatioihin |
Ydinarvo: Korkean{0}}dynaamisissa tehoelektroniikkajärjestelmissä, jotka keskittyvät kolmannen-sukupolven puolijohteisiin, optisen eristyksen mittaustekniikasta on tullut kriittinen työkalu testitulosten aitouden ja T&K-prosessien tehokkuuden varmistamisessa.

