同軸分流器在SiC和GaN器件中的測量應(yīng)用

前言

隨著現(xiàn)代電力電子的高速發(fā)展，SiC/GaN 功率器件的應(yīng)用越來越廣泛，工程師經(jīng)常要測量頻率高達數(shù)百 kHz，電流高達數(shù)十安培的功率電路。由于傳統(tǒng)的高頻電流探頭(如 CP8000 系列 TCP 系列)包含有鐵芯和屏蔽層，這些材料在高頻電流的作用下會有很大的損耗和發(fā)熱(參考 CP8000 系列說明書的電流頻率減額使用曲線)。所以經(jīng)常發(fā)生工程師測量這些電路時損壞昂貴的電流探頭的情況。同軸分流器是一種純電阻的結(jié)構(gòu)，所以在很高頻(DC-120M)的電流下的損耗沒有增加，使得其非常適合用于高頻電流的檢測。同軸分流器的缺點是沒有隔離功能，示波器和被測電路必須共地。所以一般只能用在測量低側(cè)的電流，不能直接測量高側(cè)電流。知用電子開發(fā)的 CSD 系列同軸分流器可以完全替代進口的同軸分流器。CSD 系列同軸分流器是一種電阻體是同軸結(jié)構(gòu)的 4 端 KELVIN 檢流電阻。如圖：

BNC 端是信號輸出端。為了提高高頻性能，需要用 50 歐姆同軸電纜連接到示波器的輸入端。示波器的輸入阻抗設(shè)為 50 歐姆。

二、 SiC 雙脈沖電路測試

示波器：DPO3034，帶寬 300MHz;

電感：524μH(@50kHz);

SiC MOS：C2M0025120D，1200V，90A;

SiC Diode：SCS240KE2，1200V，40A;

對比電阻 1：國產(chǎn)知用 CSD01，電阻標定值是 0.01046Ω

2：T&M/SDN-414-01, 電阻標定值是 0.00979Ω

結(jié)論：測試波形一致，兩個波形測試幅值偏差 6.5%是因為兩個電阻的標定值不同。

圖 1 雙脈沖測試樣機

800V 20A 測試結(jié)果：

(a) 關(guān)斷電流對比

(b) 開通電流對比

圖 2 電流對比波形

800V 40A 測試結(jié)果：

(a) 關(guān)斷電流對比

(b) 開通電流對比

圖 3 電流對比波形

三、 CSD01 和 CT-1 電流探頭的對比

儀器：150M 信號源 HP8110A;

示波器 LECROY WAVERUNNER 204XI;

CT-1 電流探頭;

知用 CSD01 同軸分流器。

結(jié)論：CSD01 波形和 CT1 完全一致，上升時間 2.8nS 且沒有過沖

審核編輯：劉清