Prueba de dispositivos FET de GaN, prueba de IGBT de SiC, sonda aislada ópticamente para pruebas de alta tensión

Prueba de doble pulso Prueba de doble pulso
Diseños de GaN de 60 V Diseños de GaN de 60 V
Diseños de GaN de 650 V Diseños de GaN de 650 V
Diseños de SiC de 1000 V+ Diseños de SiC de 1000 V+
RecursosRecursos
Sonda óptica de alto voltaje que prueba el FET de GaN y mide la señal de control de compuerta y la salida de alto voltaje

Mayor confianza para pruebas de MOSFET de GaN e IGBT de SiC

Teledyne LeCroy ofrece la mayor confianza para probar cualquier dispositivo de potencia, desde MOSFET de potencia de GaN de bajo voltaje (60 V) hasta cualquier tipo de transistor de GaN utilizado en aplicaciones de 500 V (FET o HEMT) hasta IGBT de SiC comúnmente utilizados en voltajes de 1000 V (o más).

  • Sondas aisladas ópticamente para pruebas de alta tensión seguras y precisas
  • Sondas de rango dinámico de 60 V, modo común de 80 V y alto CMRR
  • Mediciones de alta precisión con 12-bit resolución, osciloscopios de 8 canales
  • Software simplificado de análisis de potencia trifásica y pruebas de doble pulso

Mayor confianza para el diseño y prueba de dispositivos de banda ancha

Teledyne LeCroy tiene las soluciones que necesita para probar MOSFET de GaN e IGBT de SiC en un circuito de prueba de doble pulso, medir el rendimiento de conmutación en una subsección del inversor o probar el funcionamiento completo del sistema.

Símbolo esquemático eléctrico del MOSFET GaN de nitruro de galio

Prueba de doble pulso para GaN y SiC

Realice pruebas de doble pulso en sus semiconductores de potencia GaN MOSFET y SiC IGBT
  • Sondas aisladas ópticamente de alto voltaje con CMRR excepcional y alta precisión
  • Sondas de modo común de 60 V con alta precisión y fidelidad de señal, menor ruido y alto CMRR
  • 12-bit Los osciloscopios de resolución proporcionan mediciones precisas y bajo nivel de ruido con tiempos de subida rápidos de GaN y SiC.
: Esquema simple de subsección del inversor MOSFET GaN de nitruro de galio

Validación de la subsección del inversor

Capturar, medir y validar el rendimiento y la sincronización de la conmutación de GaN y SiC de la subsección del inversor
  • Correlacionar las señales de control de compuerta de GaN y SiC con la conmutación de salida del dispositivo
  • La gama más amplia de sondas HV, desde las más rentables hasta las de rendimiento superior, todas con CMRR líder en su clase.
  • Mediciones simplificadas y gráficos de tiempo muerto en función del tiempo a lo largo de miles de ciclos de conmutación.
Esquema de un sistema de conversión de potencia IGBT de carburo de silicio (SiC) con transformador de filtrado de salida trifásico

Prueba del sistema de conversión de energía

Pruebas completas de rendimiento del sistema basado en GaN y SiC, desde la entrada hasta la salida.
  • Capture la gama completa de señales y correlacione las actividades de control con los comportamientos del sistema de conversión de energía.
  • Amplia gama de sondas de alta tensión para entrada de CA, salida de alta tensión, control de compuerta y señales de conmutación de salida de dispositivo.
  • Software de aplicación de análisis de potencia dedicado

Procedimiento de prueba de doble pulso para MOSFET e IGBT

El procedimiento de prueba de doble pulso se utiliza para evaluar el comportamiento dinámico en circuito de semiconductores de potencia. La prueba de doble pulso utiliza señales de control de compuerta para someter a tensión al dispositivo bajo prueba y medir la pérdida de energía durante el encendido y apagado del dispositivo, así como para medir la recuperación inversa del diodo.

Procedimiento de prueba de doble pulso en circuito eléctrico con semiconductores de potencia MOSFET
Circuito eléctrico con procedimiento de prueba de doble pulso para prueba de lado bajo de semiconductores de potencia MOSFET
Circuito eléctrico con procedimiento de prueba de doble pulso para prueba de lado alto de semiconductores de potencia MOSFET
Prueba de doble pulso que muestra el voltaje de salida (Vds), la corriente de drenaje (Id) y el voltaje de activación de la compuerta (Vgs) del MOSFET de GaN
Configuración de prueba de doble pulso con sonda aislada ópticamente, sonda diferencial de alta tensión, sonda de corriente, AFG, fuentes de alimentación y osciloscopio para probar un MOSFET de GaN

Dos dispositivos semiconductores de potencia idénticos están conectados en una configuración de medio puente. Hay tres modos de prueba para el dispositivo inferior (LO) y los mismos tres modos de prueba para el dispositivo superior (HI). Para medir el dispositivo HI se requiere una sonda aislada de alto voltaje con la clasificación adecuada, con un aislamiento de alto voltaje equivalente al voltaje del bus de CC.

  • Modo de prueba 1: El dispositivo probado está en estado encendido y conduciendo corriente, el otro dispositivo está apagado.
  • Modo de prueba 2: El dispositivo probado está en estado APAGADO y bloqueando la corriente, el otro dispositivo permanece APAGADO.
  • Modo de prueba 3: El dispositivo probado vuelve a estar en estado encendido y conduciendo corriente, el otro dispositivo permanece apagado.

El inductor se coloca en la posición de conmutación 1 y el circuito funciona en tres modos consecutivos. Primero, el dispositivo LO se activa mediante un pulso de activación de compuerta simulado y el dispositivo HI funciona en un modo de rueda libre (imagen de la izquierda). Luego, el dispositivo LO se desactiva (imagen del medio) y la corriente continúa fluyendo en el inductor (pero no aumenta). Finalmente, el dispositivo LO se activa nuevamente y la corriente del diodo de recuperación inversa fluye brevemente a través del diodo HI poco después de la transición a la condición de encendido, sumándose a la corriente de conducción del dispositivo LO durante este tiempo (imagen de la derecha). Durante el funcionamiento en los tres modos, se miden el pulso de activación de compuerta del dispositivo LO y la tensión de salida y la corriente de conducción del dispositivo LO.

    El inductor se cambia a la posición 2 del interruptor y el circuito se opera en tres modos consecutivos. Primero, el dispositivo HI se activa mediante un pulso de activación de compuerta simulado y el dispositivo HI opera en un modo de rueda libre (imagen de la izquierda). Luego, el dispositivo HI se desactiva (imagen del medio) y la corriente continúa fluyendo en el inductor (pero no aumenta). Finalmente, el dispositivo HI se activa nuevamente y la corriente del diodo de recuperación inversa fluye brevemente a través del diodo LO poco después de la transición a la condición de encendido, sumándose a la corriente de conducción del dispositivo HI durante este tiempo (imagen de la derecha). Durante el funcionamiento en los tres modos, se miden el pulso de activación de compuerta del dispositivo HI y la tensión de salida y la corriente de conducción del dispositivo HI.

      Los ingenieros que diseñan y utilizan dispositivos semiconductores de potencia desean minimizar las pérdidas durante las operaciones de conmutación y conducción para maximizar la eficiencia. Los ingenieros deben:

      • 1. Medir con precisión el tiempo de subida de la señal de control de compuerta (Vgs) y la fidelidad/forma de la señal en dispositivos LO y HI (Vds)
      • 2. Mida con precisión el voltaje de salida del dispositivo durante la conmutación, la conducción y el apagado (bloqueo)
      • 3. Mida con precisión la corriente de drenaje y calcule la eficiencia durante varios modos de funcionamiento.
      • 4. Caracterizar con precisión la corriente de recuperación inversa del diodo para calcular las pérdidas de energía y eficiencia (para MOSFET)

      Teledyne LeCroy tiene la capacidad única de ofrecer osciloscopios y sondas de máxima precisión (y hardware y software complementarios) para la caracterización más precisa y exacta de los dispositivos.

      • 12-bit Osciloscopios de alta definición (HDO®) con una precisión de ganancia del 0.5 % y el menor ruido en todo el ancho de banda
      • Sondas de tensión aisladas ópticamente y eléctricamente con CMRR superior, alta precisión y calibraciones de precisión
      • Sondas personalizadas según las necesidades de pruebas de GaN de 60 V, GaN de 500 V y SiC de 1000+ V
      • Software de medición, fuentes de alimentación y generadores de funciones arbitrarias que crean señales de control de compuerta de ancho variable

      Pruebas de diseño de MOSFET GaN de 60 V

      Las sondas diferenciales típicas funcionan con valores nominales diferenciales y de modo común de ~24 V como máximo (a veces hasta 42 V). Las sondas diferenciales de alto voltaje no tienen suficiente ancho de banda, pueden no tener la precisión suficiente a voltajes más bajos y pueden tener demasiada capacitancia en la punta. Las sondas de alto voltaje con aislamiento óptico son costosas y tienen un rendimiento de aislamiento innecesario. Se necesitan sondas optimizadas: Teledyne LeCroy las tiene.

      Desafíos y necesidades de las pruebas de diseño de GaN de 60 V

      Los diseños de GaN de 60 V deben tener una alta eficiencia para maximizar la vida útil de la batería. Para maximizar la eficiencia, los MOSFET de GaN de 60 V utilizan tiempos de subida de hasta 1 ns. Se necesitan sondas de alto rendimiento y menor costo para medir todas las señales: controladores de compuerta, salidas de dispositivos, voltajes de CC y salidas del sistema.

      • Ancho de banda alto (1 GHz) para medir tiempos de subida de 1 ns
      • Flexibilidad para utilizar una sonda optimizada para cada medición en circuito (control de compuerta, enlace de CC, salida del dispositivo, salida del sistema)
      • Captura de señal fiel con gran rechazo de interferencias y bajo sobreimpulso añadido
      • Adquisiciones de señales con bajo nivel de ruido y gran cantidad de canales

      Utilice una sonda optimizada para cada medición de GaN de 60 V en circuito

      Las sondas ópticas son demasiado caras o tienen un rendimiento excesivo para los valores más bajos de dV/dT y los modos comunes presentes en los diseños de 60 V. Las sondas diferenciales de alto voltaje no están optimizadas para esta aplicación. Solo una sonda diferencial (la serie DL-HCM de Teledyne LeCroy) está optimizada para el sondeo de GaN a 60 V.

      • Tensión nominal de modo común de 60 V, tensión nominal diferencial de 80 V
      • Mida tiempos de subida de 1 ns con un ancho de banda del sistema de hasta 1 GHz (utilizando un osciloscopio de 1 GHz)
      • Fácil accesibilidad con un tamaño pequeño y una amplia variedad de consejos y pistas.

      Reproducción fiel de señales de salida del dispositivo y del controlador de compuerta

      Las sondas de la serie DL-HCM tienen el alto rendimiento necesario para medir fielmente las señales de salida de sus dispositivos y controladores de compuerta de alta velocidad.

      • Bajo nivel de ruido aditivo gracias a una atenuación baja y conmutable
      • Reproducción de señal más fiel con una precisión de ganancia del 0.5 %, planitud de frecuencias bajas de 0.1 dB, CMRR de 80 dB y sobreimpulso aditivo bajo
      • Mediciones de control de compuerta con rango dinámico de 8.9 Vmax o 20 Vmax y baja carga de entrada (200 kΩ // 0.6 pF)
      • Mediciones de salida del dispositivo con rango dinámico de 80 Vmax

      Doble propósito para medir también señales de salida del sistema y del enlace de CC

      Mida cada señal en el circuito, independientemente de dónde se encuentre en el circuito, con atenuación conmutable para voltajes más altos.

      • Mediciones de ondulación del enlace de CC utilizando un rango de medición mínimo de 1.6 Vp-p con solo 3.25 mVRMS de ruido aditivo
      • Mediciones de salida del sistema (línea-referencia o línea-línea) con capacidad diferencial de 80 Vp-p
      • Clasificación de modo común de 60 V

      Sondas diferenciales de alto voltaje de menor costo (serie HVD) para mediciones con ancho de banda menor

      La medición de la salida del sistema a menudo no requiere un gran ancho de banda, pero sí requiere alta precisión, bajo nivel de ruido y buena inmunidad al ruido (alta CMRR de la sonda). Si el precio de la sonda es un desafío, las sondas de la serie HVD pueden equilibrar el precio y el rendimiento para algunas mediciones del sistema GaN.

      • Medidas de salida del dispositivo con modelo de ancho de banda de 400 MHz
      • Mediciones de salida del sistema con modelos de 120 MHz a 400 MHz
      • Excelente relación precio-rendimiento: bajo nivel de ruido y 65 dB CMRR a 1 MHz (30 dB o mejor que las sondas de la competencia)
      • 1% de ganancia de precisión (dos veces mejor que las sondas de la competencia)
      • Modo común clasificado para 1 kV, 2 kV o 6 kV

      Imagen de la línea de productos de sondas diferenciales de alto voltaje de la serie HVD

      Capture cada detalle con la alta resolución del osciloscopio en anchos de banda completos

      Los osciloscopios de alta definición (HDO®) de Teledyne LeCroy ofrecen una resolución de 12 bits en todo momento con el ancho de banda máximo del osciloscopio. Una vez que utilice un HDO de Teledyne LeCroy, nunca más querrá volver a utilizar otro osciloscopio.

      • Sin concesiones de resolución, frecuencia de muestreo o ancho de banda
      • Formas de onda limpias y nítidas
      • Más detalles de la señal
      • Precisión de medición inigualable


        Mayor capacidad para la subsección del inversor y la prueba del sistema

        Los osciloscopios y paquetes de aplicaciones de software de Teledyne LeCroy proporcionan una depuración más rápida y completa de subsecciones y sistemas de inversores de medio puente, puente completo y puente H en cascada.


          Tabla de cálculos de potencia con salida VFD, batería de CC y señales mecánicas de taladro a batería

          Pruebas de diseño de MOSFET GaN de 650 V

          Los tiempos de subida rápidos combinados con voltajes de conmutación altos dificultan la realización de mediciones sin interferencias. Es necesario tener confianza en la adquisición de señales para garantizar que las señales medidas representen con precisión las señales en el circuito.

          Desafíos y necesidades de las pruebas de diseño de GaN de 650 V

          Los altos valores nominales de dV/dt y voltaje de los MOSFET de GaN de 650 V implementados en diseños de 500 Vcc requieren sondas ópticas especializadas, sondas diferenciales de alto voltaje y alta calidad y osciloscopios de alta resolución y bajo ruido.

          • Sondas con las mejores clasificaciones CMRR y aislamiento para ser más inmunes a interferencias en circuito de dV/dt alto
          • Rango optimizado de 1000 V para capturar la conmutación de salida de 500 V más sobreimpulsos y transitorios inesperados
          • Reproducción fiel y sin interferencias de la forma de la señal con bajo ruido aditivo y sobreimpulso
          • Capacidad de capturar muchas señales simultáneamente y evaluar el tiempo, la potencia y otros parámetros de rendimiento.

          Mediciones de salida de FET de GaN con sondas ópticas (HV)

          El aislamiento óptico proporciona la mejor inmunidad al ruido al dV/dt más rápido y al mismo tiempo proporciona un funcionamiento seguro, alta fidelidad de señal y las conexiones más fáciles a las señales en circuito en diseños compactos de GaN.

          • Alta capacidad dV/dt para mediciones de salida del dispositivo (1840 V/ns utilizando un ancho de banda de 1 GHz/tiempo de subida de 435 ps, sonda óptica DL10-ISO con punta de 1000 V)
          • Inmunidad al ruido excepcional con clasificación CMRR de 160 dB
          • La mejor precisión de ganancia (1.5 %) utilizando una calibración de ganancia de precisión, baja desviación
          • Reproducción de señal más fiel, bajo sobreimpulso aditivo
          • Las puntas muy flexibles facilitan la conexión a señales en diseños GaN compactos

          Mediciones de señales de control de compuerta GaN con sondas ópticas (HV)

          El aislamiento óptico proporciona la mejor inmunidad al ruido al dV/dt más rápido y al mismo tiempo proporciona un funcionamiento seguro, alta fidelidad de señal y las conexiones más fáciles a las señales en circuito en diseños compactos de GaN.

          • Carga de señal muy baja con alta impedancia, punta de baja capacitancia (1 MΩ // 2.1 pF típico)
          • Tiempo de subida de 435 ps (sonda óptica DL1-ISO de ancho de banda de 10 GHz conectada a un osciloscopio de 1 GHz)
          • La conectividad MMCX y las puntas muy flexibles facilitan la conexión a señales de control de compuerta GaN en diseños GaN compactos.
          • Inmunidad al ruido excepcional (160 dB CMRR) y precisión de ganancia (1.5 %) con bajo sobreimpulso

          Medición de la señal de control de la compuerta GaN mediante sonda óptica HV

          Mediciones de salida del sistema y del enlace de CC con sondas diferenciales de alta tensión

          Las sondas diferenciales de la serie HVD3000A ofrecen una alta CMRR en un amplio rango de frecuencias para simplificar los desafíos de medición que se presentan en entornos de electrónica de potencia de modo común ruidosos y altos. El diseño de la sonda es fácil de usar y permite mediciones flotantes de alto voltaje seguras y precisas.

          • Modelos con clasificación de 1 kV o 2 kV desde un ancho de banda de 120 MHz a 400 MHz
          • 65 dB CMRR a 1 MHz: 50 veces mejor que las sondas de la competencia
          • Precisión de ganancia del 1 % con el menor ruido aditivo y sobreimpulso
          • Alta capacidad de compensación y acoplamiento de CA para mediciones de ondulación del enlace de CC

          Capture cada detalle con la alta resolución del osciloscopio en anchos de banda completos

          Los osciloscopios de alta definición (HDO®) de Teledyne LeCroy ofrecen una resolución de 12 bits en todo momento con el ancho de banda máximo del osciloscopio. Una vez que utilice un HDO de Teledyne LeCroy, nunca más querrá volver a utilizar otro osciloscopio.

          • Sin concesiones de resolución, frecuencia de muestreo o ancho de banda
          • Formas de onda limpias y nítidas
          • Más detalles de la señal
          • Precisión de medición inigualable

          Mayor capacidad para la subsección del inversor y la prueba del sistema

          Los osciloscopios y paquetes de aplicaciones de software de Teledyne LeCroy proporcionan una depuración más rápida y completa de subsecciones y sistemas de inversores de medio puente, puente completo y puente H en cascada.

          • Osciloscopios de 8 canales (16 canales utilizando OscilloSYNC) proporciona la capacidad de ver todos los eventos de conmutación a la vez
          • Caja de herramientas potente y profunda con muchas mediciones automáticas de tiempo y otras medidas
          • Los paquetes de energía específicos de la aplicación facilitan la correlación de eventos de control con eventos de energía, o incluso con un solo ciclo de conmutación de dispositivo.

          Pruebas de diseño de IGBT de SiC de 1000 V (y superiores)

          Los dispositivos IGBT de SiC se utilizan habitualmente en tensiones y corrientes de conmutación más elevadas y comparten muchas características con los dispositivos de silicio conocidos. Los dispositivos de SiC se utilizan cada vez más en inversores de tracción de 800 V y en diseños de conversión de energía de sistemas de transmisión y distribución de servicios públicos de última generación.

          Desafíos y necesidades de pruebas de diseño de IGBT de SiC

          Los IGBT de SiC con valores nominales de 1200 V, 1700 V y 3300 V se utilizan en diseños de puentes H en cascada y de puentes H en cascada de varios niveles para lograr voltajes de funcionamiento muy altos a niveles de potencia elevados. Se necesitan sondas robustas y de alto rendimiento para medir la amplia gama de señales que se encuentran en estos diseños.

          • Sistemas de 1500 Vcc que necesitan mediciones de alto rendimiento y sondas con clasificación de seguridad de 1500 V.
          • Sondas que pueden medir todo, desde señales de control de compuerta de bajo voltaje hasta salidas de sistema de voltaje muy alto (clase 5 kV o superior)
          • Adquisiciones de señales de alto rendimiento con reproducción sin interferencias de la forma de la señal, bajo ruido aditivo y sobreimpulso
          • Capacidad de capturar muchas señales simultáneamente y evaluar el tiempo, la potencia y otros parámetros de rendimiento.

          Sondas ópticas (HV) para señales de salida de dispositivos y control de compuertas de SiC

          El aislamiento óptico proporciona la mejor inmunidad al ruido al dV/dt más rápido y, al mismo tiempo, proporciona un funcionamiento seguro, una alta fidelidad de señal y conexiones de cabezal cuadrado a señales en circuito en diseños de SiC.

          • Ancho de banda de 350 MHz (tiempo de subida de 1.1 ns) con clasificación CMRR de 160 dB para una mejor inmunidad al ruido
          • Máxima precisión (1.5 %) con calibración de ganancia de precisión y baja desviación
          • Puntas intercambiables para permitir la medición tanto de las señales de salida del dispositivo como del controlador de compuerta
          • La conexión del cabezal cuadrado a las señales de SiC y las puntas muy flexibles facilitan la conexión a las señales en los diseños de SiC.

          Sonda óptica HV con punta para mediciones de 1000 V

          Sonda diferencial de alta tensión de modo común de 6 kV de máximo rendimiento para aparatos de clase 5 kV (HVD3605A)

          La sonda diferencial de alto voltaje HVD3605A de Teledyne LeCroy es la única sonda diferencial de alto voltaje que vale la pena considerar para mediciones de SiC de >1500 V y combina una inmunidad al ruido excepcional con un alto rendimiento.

          • Clasificación de seguridad de modo común de 6000 VRMS
          • Excepcionalmente inmune al ruido con 50 dB CMRR a 1 MHz en el rango de voltaje más alto: ninguna sonda comparable se acerca.
          • Única sonda que permite sondear la línea de CA, el enlace de CC y el voltaje de salida del sistema hasta clasificaciones de aparatos de 4160 V
          • La mejor capacidad de compensación de la industria (6000 V)
          • Precisión de ganancia del 1 %

          Sonda diferencial de alta tensión con clasificación de seguridad de modo común de 1500 V según IEC/EN 61010-031:2015

          Los inversores solares fotovoltaicos (PV) conectados a la red eléctrica, los sistemas de alimentación ininterrumpida (SAI) y los sistemas de soldadura suelen utilizar buses de 1500 V CC para minimizar el coste del sistema. Los modelos HVD3206A o HVD3220 de Teledyne LeCroy son ideales para esta aplicación.

          • Clasificación de seguridad de 1500 VCC (CAT III) y 2000 V (CC + CA pico) (CAT I): única en la industria
          • Baja atenuación (500x) con clasificación de voltaje diferencial de 2000 V
          • Clasificaciones de ancho de banda de 120 MHz o 400 MHz
          • 65 dB CMRR a 1 MHz (50 veces mejor que las sondas competitivas con clasificación de 1 kV)
          • Precisión de ganancia del 1 %

          Captura cada detalle con alta resolución y ancho de banda completo

          Los osciloscopios de alta definición (HDO®) de Teledyne LeCroy ofrecen una resolución de 12 bits en todo momento con el ancho de banda máximo del osciloscopio. Una vez que utilice un HDO de Teledyne LeCroy, nunca más querrá volver a utilizar otro osciloscopio.

          • Sin concesiones de resolución, frecuencia de muestreo o ancho de banda
          • Formas de onda limpias y nítidas
          • Más detalles de la señal
          • Precisión de medición inigualable

          Salida de accionamiento del motor de 480 V CA en condiciones de funcionamiento dinámicas con acercamientos de voltaje y corriente a la derecha y la línea de productos de osciloscopios de alta definición (HDO) de Teledyne LeCroy de 200 MHz a 8 GHz en primer plano

          Mayor capacidad para la subsección del inversor y la prueba del sistema

          Los paquetes de aplicaciones de software y osciloscopios Teledyne LeCroy proporcionan una depuración más rápida y completa de subsecciones y sistemas de inversores de puente H en cascada y de puente H en cascada de múltiples niveles.

          • Los osciloscopios de 8 canales (16 canales con OscilloSYNC) brindan la capacidad de ver todos los eventos de conmutación a la vez
          • Caja de herramientas potente y profunda con muchas mediciones automáticas de tiempo y otras medidas
          • Los paquetes de energía específicos de la aplicación facilitan la correlación de eventos de control con eventos de energía, o incluso con un solo ciclo de conmutación de dispositivo.

          Osciloscopio de 8000 canales mda16hd

          Utilice nuestra guía de selección de sondas de alto voltaje

          Explora nuestra página de inicio de sondas de electrónica de potencia y utilice nuestra guía de selección de sondas de alta tensión para determinar la mejor sonda de alto voltaje para usar según su voltaje nominal, aplicación y material del dispositivo semiconductor. A continuación, se enumeran recursos adicionales.
          Ejemplo de tabla de resultados de selección de sondas de alto voltaje

          Recursos

          Nombre
          Comparación de enfoques de diseño de osciloscopios de alta resolución

          Este informe técnico proporciona una descripción general de los diversos enfoques de diseño de alta resolución, con ejemplos de su impacto en el rendimiento del osciloscopio.

          Descargar el Informe Técnico

          Cómo elegir la mejor sonda de osciloscopio de alto voltaje en 5 minutos

          ¿Necesita seleccionar una sonda de osciloscopio de alto voltaje? ¿Está confundido por todas las opciones posibles? Teledyne LeCroy ofrece la Guía de selección de sondas de alto voltaje, una herramienta en línea que lo ayudará a tomar una decisión informada. A continuación, se detallan los puntos básicos a tener en cuenta.

          Leer la nota de la aplicación

          Lista de equipos recomendados para pruebas de doble pulso

          Equipo de prueba Teledyne LeCroy recomendado para realizar pruebas de doble pulso en GaN de 60 V, GaN/SiC de 650 V y SiC de 1000 V (o superior), completo con enlaces URL.

          Hoja de Datos
          Sondas de alto voltaje con aislamiento óptico de fibra (HVFO): rendimiento superior
          Sondas de corriente
          Sonda DL-ISO para MOSFET de GaN e IGBT de SiC
          Comparación de sondas: Teledyne LeCroy DL-ISO frente a Tek IsoVu para mediciones de GaN/SiC
          Detalles de configuración de comparación de sondas: Teledyne LeCroy DL-ISO frente a Tektronix IsoVu

          Serie de seminarios web de maestría en potencia y motores trifásicos

          Únase a Teledyne LeCroy en esta serie de laboratorio de aprendizaje sobre la medición de sistemas de inversores y variadores de motor trifásicos y de alta potencia con un osciloscopio de alta resolución de 8 canales o un analizador de variadores de motor.

          Regístrate para todos

          En la Parte 1 de nuestra serie de seminarios web sobre energía y motores trifásicos, describimos técnicas para medir tiempos muertos para señales de control de puerta y salidas de dispositivos para garantizar que se alcancen los márgenes.

          En la Parte 2 de nuestra serie de seminarios web para maestros de energía y motores trifásicos, describimos las diferencias entre el análisis de potencia estático y dinámico y cómo optimizar la configuración y la medición para cada uno.

          En la Parte 3 de nuestra serie de seminarios web para maestros de energía y motores trifásicos, revisamos ejemplos del uso de formas de onda de energía calculadas por ciclo para validar y depurar el funcionamiento del sistema de control en los comportamientos de la sección de energía.

          En la Parte 4 de nuestra serie de seminarios web sobre energía y motores trifásicos, revisamos ejemplos de potencia calculada durante períodos de potencia equivalentes al tiempo de conmutación de un dispositivo.

          En la Parte 5 de nuestra serie de seminarios web para maestros de energía y motores trifásicos, demostramos cómo realizar distorsión armónica total (THD) y análisis armónicos en formas de onda de frecuencia variable tanto en entradas de línea de CA (3 o 50 Hz) como en salidas de frecuencia variable.

          En la Parte 6 de nuestra serie de seminarios web para maestros de energía y motores trifásicos, nos centramos en cómo utilizar el analizador de accionamiento del motor (MDA) para medir la velocidad, el par y el ángulo del eje mecánico del motor utilizando una variedad de sensores de datos analógicos, digitales y en serie.

          Sondeo en electrónica de potencia: qué utilizar y por qué

          Los diseños de electrónica de potencia tienen desafíos de medición inherentes. Hay muchas sondas diferenciales y de un solo extremo especializadas de alto y bajo voltaje para satisfacer las necesidades específicas de este mercado. Sin embargo, la selección y el uso adecuados de la sonda son fundamentales para la seguridad del operador, el equipo y el dispositivo bajo prueba y también tienen una gran influencia en la precisión de la medición.

          Regístrate para todos

          En la Parte 1 de nuestra serie de seminarios web sobre Sondeo en Electrónica de Potencia, explicamos los diferentes tipos de sondas de alto voltaje y cómo elegir la mejor sonda para la aplicación específica.

          En la Parte 2 de nuestra serie de seminarios web Sondeo en electrónica de potencia, proporcionamos ejemplos de aplicaciones del mundo real y comparaciones de sondas de alto voltaje para resaltar el impacto práctico de las fortalezas y debilidades de cada tipo en diferentes ejemplos de aplicaciones.

          Comparación de enfoques de diseño de osciloscopios de alta resolución

          Se ha producido una explosión en el mercado de osciloscopios de alta definición con un ancho de banda de 1 GHz o más, con afirmaciones de 10 bits, 12-bit o incluso (¡increíblemente!) una resolución de 16 bits. Los fabricantes de osciloscopios utilizan una variedad de enfoques de diseño para aumentar la resolución, algunos de los cuales imponen otras compensaciones en el rendimiento. Únase a Teledyne LeCroy en esta serie de seminarios web de dos partes para comprender mejor las afirmaciones de varios fabricantes.

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          Los fabricantes de osciloscopios utilizan una variedad de enfoques de diseño para aumentar la resolución, algunos de los cuales imponen otras compensaciones en el rendimiento. Únase a Ken Johnson en esta serie de seminarios web de dos partes para comprender mejor las afirmaciones de varios fabricantes.

          Los fabricantes de osciloscopios utilizan una variedad de enfoques de diseño para aumentar la resolución, algunos de los cuales imponen otras compensaciones en el rendimiento. Únase a Ken Johnson en esta serie de seminarios web de dos partes para comprender mejor las afirmaciones de varios fabricantes.

          En este seminario web describimos nuevos productos, mejores prácticas y técnicas de medición para la validación y depuración de sistemas de conversión de energía de 48 V.

          En este seminario web, los asistentes aprenderán cómo realizar la prueba de doble pulso de forma segura y capturar y caracterizar la respuesta dinámica de un dispositivo semiconductor de potencia de GaN o SiC.

          Elección y uso de una fuente de alimentación de banco: qué tener en cuenta al comprar una fuente de alimentación de banco: modo de conmutación lineal, potencia total, número de salidas, programables, etc. Uso de una fuente de alimentación de banco: conozca los consejos y trucos para aprovechar al máximo su banco fuente de alimentación: configuraciones de salida en paralelo y en serie, conexiones de 4 cables, uso de múltiples fuentes de alimentación en un solo DUT, etc.

          En la Parte 2 de nuestra serie de seminarios web Coffee Break sobre osciloscopios, explicamos la corrección de sesgo para eliminar errores de sincronización. Las diferencias de retardo de propagación entre sus sondas y/o canales pueden afectar la precisión de la medición de sincronización. Se describirán métodos para minimizar estos errores.

          ¿Cómo se realiza una prueba de doble pulso en un MOSFET de GaN o un IGBT de SiC?

          Este enlace www.teledynelecroy.com/banda ancha#prueba-de-doble-pulso Tiene todos los detalles. En resumen, normalmente se utiliza un circuito de medio puente, que se construye con un inductor conmutable en el punto medio del medio puente. Se aplica un pulso de control de compuerta simulado al dispositivo de lado bajo o alto y se realizan varias mediciones utilizando sondas aisladas y osciloscopios adecuados.

          ¿Por qué se utiliza una sonda óptica de alto voltaje para mediciones flotantes?

          Una sonda de un solo extremo tiene una conexión a tierra que conecta eficazmente la conexión a tierra del osciloscopio y la conexión a tierra de referencia del dispositivo bajo prueba (DUT). Si la conexión a tierra de referencia del DUT no puede ser la conexión a tierra del osciloscopio, entonces se necesita una sonda aislada para cualquier medición en un sistema de conversión de energía en el que la referencia del DUT esté flotando sobre la conexión a tierra. El aislamiento óptico es costoso, pero proporciona un rendimiento superior, especialmente a voltajes flotantes más altos y voltajes de conmutación más altos donde la EMI puede interferir más con el rendimiento de las sondas aisladas eléctricamente convencionales (CMRR más bajo).

          ¿Cuál es la diferencia entre la sonda óptica HVFO y DL-ISO de Teledyne LeCroy?

          La sonda DL-ISO de Teledyne LeCroy es una sonda más nueva y de mayor ancho de banda que está optimizada tanto para mediciones de señales pequeñas (por ejemplo, control de compuerta) como para mediciones de voltaje más alto (salida del dispositivo). La DL-ISO es ideal tanto para GaN como para SiC. La HVFO de Teledyne LeCroy tiene un ancho de banda menor (compatible con los tiempos de subida del silicio y quizás del carburo de silicio) y solo está optimizada para mediciones de señales pequeñas, pero cuesta mucho menos que la DL-ISO. Este enlace https://www.teledynelecroy.com/probes/high-voltage-optically-isolated-probes Tiene una breve comparación.

          ¿Cómo se compara el Tektronix IsoVu con la sonda óptica aislada DL-ISO de Teledyne LeCroy?

          Ambas sondas tienen topologías similares. La sonda Tek IsoVu tiene un ancho de banda de sonda de 1 GHz y un ancho de banda de sonda + osciloscopio de <1 GHz (cuando se usa con un osciloscopio de 1 GHz), mientras que la DL-ISO de Teledyne LeCroy tiene un ancho de banda de sonda + osciloscopio de 1 GHz cuando se usa con un osciloscopio de 1 GHz. Por lo tanto, la sonda aislada óptica IsoVu generalmente tiene un tiempo de subida más lento cuando se conecta a un osciloscopio, mientras que la DL-ISO de Teledyne LeCroy siempre tiene el ancho de banda nominal completo (y un tiempo de subida de 435 ps) como parte de una combinación de sonda + osciloscopio. Los cables de sonda aislados Tek IsoVu son más rígidos y menos flexibles que los de Teledyne LeCroy DL-ISO, lo que es una desventaja al sondear circuitos estrechos. La DL-ISO de Teledyne LeCroy tiene menos ruido y alta precisión, y una reproducción de señal más fiel. Sin embargo, la Tek IsoVu se beneficia de un diseño de segunda generación con un tamaño de sonda más pequeño. Vea el video Comparación de sondas: DL-ISO vs. IsoVu para mediciones de GaN/SiC para más detalles.

          ¿Qué características se necesitan en una sonda para realizar mediciones de señales de control de compuerta GaN?

          Las señales de control de compuerta de GaN tienen tiempos de subida muy rápidos y amplitudes bajas, y pueden ser sensibles a la carga de una sonda. Se requiere un ancho de banda alto (normalmente 1 GHz, combinación de sonda y osciloscopio). La atenuación baja de la sonda es ideal para minimizar el ruido y maximizar la fidelidad de la señal. Se requiere una CMRR alta para rechazar adecuadamente la interferencia radiada de otros eventos de conmutación en el circuito.

          ¿Qué características se necesitan en una sonda para realizar mediciones de señales de control de compuerta de SiC?

          Las señales de control de compuerta de SiC son más lentas que las de GaN, y un ancho de banda de 350 MHz puede ser suficiente para caracterizar adecuadamente estas señales. El SiC se utiliza habitualmente en aplicaciones de conmutación de 800 a 900 V (por ejemplo, unidades de motores de propulsión de vehículos eléctricos de última generación) y puede requerir sondas con rangos de medición de >1000 V para medir la señal más el sobreimpulso esperado. De lo contrario, las características de la sonda requeridas son muy similares a las de GaN.

          ¿Por qué se necesita una sonda especializada para probar MOSFET de 48-60 V?

          Las amplitudes en aplicaciones de 48 a 60 V están apenas por encima de los valores nominales de voltaje diferencial y de modo común de las sondas diferenciales convencionales y muy por debajo de los valores nominales de voltaje diferencial y de modo común de las sondas diferenciales de alta tensión. Las sondas diferenciales de alta tensión clasificadas para 1000 V en modo común suelen tener atenuadores conmutables (por ejemplo, 50x para un valor nominal de voltaje diferencial máximo de ~200 V, 500x para un voltaje diferencial máximo de ~2000 V) y la alta atenuación (50x) y el rango de voltaje diferencial más grande del necesario agregan ruido a la medición. Además, la mayoría de las sondas diferenciales de alta tensión suelen estar limitadas a 200 MHz (hay algunas excepciones, pero 400 MHz es hasta ahora el límite superior), lo que limita su utilidad en diseños basados ​​en GaN. El DL-HCM de Teledyne LeCroy está optimizado para estos rangos de voltaje en esta aplicación en particular. Vea el seminario web sobre las mejores prácticas para las pruebas de conversión de energía de 48 V para más detalles.

          ¿Por qué hay tantos tipos diferentes de sondas HV?

          Existen muchas aplicaciones diferentes para los diseños de Si, SiC y GaN que requieren un rendimiento diferenciado y varios puntos de precio aceptables. Vea el seminario web Cómo elegir la sonda de alto voltaje correcta para obtener detalles sobre cómo seleccionar la sonda adecuada para su aplicación. Vea el seminario web Ejemplos y comparaciones reales de sondas de alto voltaje Para más detalles, si dispone de menos tiempo, Lea la nota de aplicación Cómo elegir la mejor sonda de osciloscopio de alto voltaje en 5 minutos.

          ¿Debo sobrecargar el frontend de mi osciloscopio para medir la pérdida de conducción de MOSFET o IGBT?

          Históricamente, los ingenieros sobrecargaban el amplificador frontal del osciloscopio y usaban el desfase del osciloscopio para ver el evento de conducción y calcular las pérdidas. Este método era propenso a errores (el circuito de desfase puede agregar inexactitud a las lecturas de voltaje) y dependía de la capacidad del amplificador frontal del osciloscopio para ser sobrecargado masivamente sin causar distorsión de la señal. Algunos osciloscopios más antiguos (pero no todos) tenían una recuperación de sobrecarga lo suficientemente rápida como para realizar esta prueba, pero los osciloscopios más recientes (de menos de 20 años) tienen amplificadores frontales optimizados para un mejor rendimiento del ruido y es menos probable que estos amplificadores toleren la sobrecarga, por lo que no se recomienda este método.

          ¿Cuál es el mejor método para medir la pérdida de conducción de MOSFET o IGBT?

          Muchos osciloscopios más nuevos tienen una resolución más alta y amplificadores de entrada con menor ruido. Una mejor técnica para capturar con precisión el evento de conducción es adquirir la señal completa en un 12-bit resolución de la pantalla del osciloscopio y luego use un zoom vertical para ver el evento de conducción. La resolución 16 veces mejor (en comparación con los osciloscopios de 8 bits) puede no compensar por completo el hecho de no sobrecargar la señal en la entrada del osciloscopio, pero brindará más confianza en la medición final. Las técnicas adicionales de reducción de ruido (promedio, filtrado, etc.) pueden mejorar aún más el rendimiento.

          ¿Cuál es el mejor método para medir la pérdida de conmutación de MOSFET o IGBT?

          La pérdida de conmutación se mide fácilmente con una sonda de voltaje aislada de alta calidad, un medio para medir la corriente (algún tipo de sonda de pinza o transformador de corriente para anchos de banda más bajos, o una resistencia de derivación en serie y una sonda de voltaje diferencial adecuada) y un 12-bit Osciloscopio. Se pueden utilizar matemáticas para calcular la pérdida de potencia durante el evento de conmutación, o también se puede utilizar un programa de software de aplicación.

          ¿Cuál es un buen reemplazo para el amplificador diferencial Teledyne LeCroy (modelo DA1855A)?

          La serie de amplificadores diferenciales DA1855 y DA1855A de Teledyne LeCroy se fabricó desde fines de la década de 1990 hasta principios de la década de 2020. Funcionaba como una sonda diferencial de alta tensión cuando se conectaba a un osciloscopio con cables adecuados y tenía atenuaciones tan bajas como 1x en algunos modos de alta tensión y una ganancia de 10x en otros modos, 100 dB CMRR, pero solo 100 MHz de ancho de banda (no apto para GaN o SiC). AP033 Funciona hasta 42 V en modo común y tiene una ganancia de 10x y es adecuado para mediciones de resistencias en derivación. DL-MCH Tiene una atenuación de hasta 7x y puede funcionar de manera adecuada para mediciones de señales pequeñas. Para mediciones de pérdida de conducción, recomendamos la técnica descrita en la pregunta "¿Cuál es el mejor método para medir la pérdida de conducción de MOSFET o IGBT?".

          ¿Es aceptable hacer flotar el osciloscopio para medir señales de alto voltaje si no hay sondas de alto voltaje aisladas disponibles?

          No es seguro dejar flotando el osciloscopio sobre el suelo, ya que podría causar lesiones graves o la muerte al operador del osciloscopio, daños al osciloscopio y a la sonda, y daños al dispositivo bajo prueba. Para dejar flotando el osciloscopio también es necesario tomar la decisión consciente de modificar el uso indicado del mismo. Por estos motivos, TODAS las empresas y laboratorios de confianza prohíben estrictamente dejar flotando un osciloscopio y exigen el uso de sondas de alto voltaje con la clasificación adecuada. Además, incluso si se evitan las lesiones o la muerte, la fidelidad de la medición de las señales adquiridas por el osciloscopio flotado puede verse afectada.

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