Opto{0}}izolirane sonde so bile uspešno uporabljene pri testiranju motornih krmilnikov za nova energijska vozila in visoko{1}}napajalnike. Rešili so izziv nihanja signala-, ki je pogosta težava s tradicionalnimi diferencialnimi sondami, ki jo povzroča nezadostno razmerje zavrnitve običajnega načina (CMRR)-inženirjem omogočajo natančno zajemanje resničnih valovnih oblik Vgs visoko-stranskih stikal v napravah iz silicijevega karbida (SiC) in galijevega nitrida (GaN), s čimer optimizirajo zasnove vezij in povečajo zanesljivost izdelkov.
I. Preskušanje dvojnega-pulza za krmilnike motorjev vozil z novo energijo
1. Ozadje aplikacije
Krmilniki motorjev, ki uporabljajo napajalne naprave SiC/GaN, delujejo s preklopnimi hitrostmi, ki dosegajo nanosekundno raven, kar ustvarja precej-visokofrekvenčne elektromagnetne motnje (EMI).
Cilj testiranja: Izmeriti Vgs (napetost izvora-vrat) MOSFET-ov na visoki-strani znotraj mostičnega vezja, da se ocenijo preklopne izgube in dinamična zmogljivost.
2. Bolečine s tradicionalnimi rešitvami
Pri uporabi diferencialne sonde pasovne širine 200 MHz za meritve je signal Vgs močno nihal in popačil. Inženirji so to pogosto napačno diagnosticirali kot napako v zasnovi vezja, kar je povzročilo ponavljajoče se-in na koncu neučinkovite-revizije zasnove.
3. Opto-izolirana rešitev
Izvedba je uporabila opto{1}}izolirano sondo Micsig MOIP1000P v kombinaciji z visokoločljivostnim osciloskopom MHO3-5004:
Achieved a Common Mode Rejection Ratio (CMRR) of up to 180 dB, maintaining performance of >100 dB tudi znotraj frekvenčnega pasu 1 GHz.
Uspešno izpolnjene hkratne zahteve za visoko pasovno širino in visok CMRR, učinkovito zatiranje motenj-načinov.
Tok nizko-stranskega stikala je bil izmerjen brez-kontaktno s tuljavo RCP1200XS Rogowski, s čimer so se izognili morebitni poškodbi občutljivih zatičev naprave.
4. Rezultati izvajanja
Uspešno zajete jasne valovne oblike Vgs, ki so bile zelo usklajene s teoretično analizo.
Povratne informacije strank: "Nihajoče valovne oblike so izginile in rezultati testov so zdaj verodostojni," kar je povzročilo znatno zmanjšanje cikla raziskav in razvoja.
II. Razvoj in testiranje visoko{1}}zmogljivih reguliranih napajalnikov z enosmernim tokom
1. Ozadje aplikacije
Napajalna enota uporablja naprave iz silicijevega karbida in deluje v visoko-napetostnem in-frekvenčnem okolju; posledično je merjenje visoke-strani Vgs resno ogroženo zaradi visoko{3}}frekvenčnih harmoničnih motenj.
2. Tehnični izzivi
Tradicionalne diferencialne sonde trpijo zaradi poslabšanja razmerja zavrnitve skupnega načina (CMRR) pri visokih frekvencah. To povzroči nihanje signala med prehodnimi-vklopi-izklopom, zaradi česar je nemogoče ugotoviti, ali opazovano vedenje predstavlja dejansko delovanje vezja.
3. Implementacija rešitve optične izolacije
Optična izolacijska sonda MOIP1000P je bila uporabljena za merjenje Vgs visoko{1}}stranskega stikala, združena s prilagodljivo tokovno sondo RCP600XS za spremljanje toka Id.
Te sonde temeljijo na tehnologiji SigOFIT™, ki omogoča ultra-zmožnosti zavrnitve skupnega načina.
4. Preverjanje rezultatov
Osciloskop je prikazal jasne valovne oblike-brez popačenj Vgs in Id, skladne s pričakovanji glede zasnove.
Povratne informacije odjemalcev: "To je rešilo veliko težavo, na katero smo naleteli med raziskavami in razvojem, in preprečilo nepotrebne spremembe vezja."
III. Povzetek tehničnih prednosti
|
metrika |
Optična izolacijska sonda (MOIP1000P) |
Tradicionalna diferencialna sonda |
|
Razmerje zavrnitve skupnega načina (CMRR) |
Do 180 dB; ostaja odličen pri visokih frekvencah |
Visoko pri nizkih frekvencah; se pri visokih frekvencah močno poslabša |
|
Veljavni scenariji |
-preklopna vezja visoke hitrosti (SiC/GaN) |
Nizko{0}}frekvenčna okolja ali scenariji z minimalnimi motnjami |
|
Zvestoba merjenja |
Zajame prave valovne oblike Vgs |
Občutljiv na motnje; nagnjeni k popačenju signala |
|
Inženirska vrednost |
Zmanjšuje napačne interpretacije; pospešuje raziskave in razvoj |
Lahko vodi do napačnih ponovitev oblikovanja |
Osnovna vrednost: V visoko-dinamičnih sistemih močnostne elektronike, osredotočenih na tretjo-generacijo polprevodnikov, je merilna tehnologija optične izolacije postala ključno orodje za zagotavljanje pristnosti rezultatov preskusov in učinkovitosti procesov raziskav in razvoja.

