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光隔离探头在新能源汽车电机控制器的双脉冲测试应用实例

麦科信仪器 来源:麦科信仪器 2024-12-19 10:29 次阅读

电机控制器是新能源汽车电控系统的关键组成部分之一,它负责将电池的直流电转换成交流电以驱动电机运转。在这个过程中,核心功率器件一般是 SiC 或者 GaN 材料的MOSFETIGBT,承担着电能转换和功率控制的任务。为了保证电机控制器的性能和可靠性,需要对这些功率器件进行严格的测试,其中就包括双脉冲测试。

案例简介

双脉冲测试可以帮助工程师评估电机控制器中功率器件的开关速度、开关损耗、电压和电流波形等关键参数,进而优化电机控制器的设计。但在双脉冲测试中,上管Vgs的测量是一个威廉希尔官方网站 难点,它要求我们的测量系统不仅需要具有高带宽特性,还需要更高的共模抑制能力。

测试实例

●被测设备:某新能源车电机控制器核心板

测试点位:电机控制器桥式电路中的MOSFET上管Vgs,上管Vds

●客户痛点:之前使用传统差分探头测量上管Vgs时,信号有严重震荡,无法分析定位电路问题

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▲原测试信号震荡失真

测试现场 下面现场测试图中,展示的是麦科信高分辨率示波器MHO3系列MHO3-5004、光隔离探头MOIP系列MOIP1000P、高压差分探头DP1502以及被测模块。

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▲现场测试图

在双脉冲测试中,光隔离探头测量的是上管Vgs。这个模块是电机控制器的核心部分,其开关速度非常快,通常在纳秒级别。在测试过程中,由于高速开关产生的电磁干扰(EMI)会对测量结果造成影响。光隔离探头的高共模抑制比能够洞察信号的全部真实,即使在高干扰环境下也能提供清晰的信号波形。

下管的干扰相对较不严重,因此差分探头可以满足测试需求。目前主流的双脉冲测试使用的是200MHz带宽、1500V隔离的差分探头。由于测试器件的管脚比较细,传统的电流测量方法可能无法对较细的芯片管脚进行直接测量,因此推荐使用罗氏线圈来测试下管Id。罗氏线圈是一种非接触式电流测量装置,可以在不接触导线的情况下测量电流,这对于保护管脚和快速方便地获得准确的电流测量结果至关重要。 我们来看看实测波形,如下图:光隔离探头测量的是上管Vgs,差分探头测量的是下管Vds和下管Vgs,同时推荐下管Id可以使用麦科信的罗氏线圈RCP1200XS进行测量。

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▲实测波形图

客户反馈

在之前的双脉冲测试中,上管Vgs信号存在大的共模干扰,一开始对差分探头CMRR这块了解不够深入,一直相信差分探头的测试结果,以为震荡是系统设计造成,反复修改验证电路还是没有解决问题,这次使用麦科信的光隔离探头后,测试的效果非常不错,这款光隔离探头在高频段依然有很高的CMRR,测试后的震荡波形小时,结果跟我们的理论分析很相似。

总结

麦科信(Micsig)的光隔离探头MOIP1000P,共模抑制比高达180dB,在1GHz频段下仍能保持100dB以上的性能。这一卓越的性能使得该探头能够在以碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)为核心器件的电路设计中,更加精准和可靠的电路测试与验证。可以让工程师能够捕获到真实的上管Vgs电压波形,从而准确分析电路设计是否满足需求,确保产品的高性能和可靠性。

关于麦科信

深圳麦科信科技有限公司是一家行业威廉希尔官方网站 领先的信号测试测量设备研发制造商和方案提供商,国家级高新威廉希尔官方网站 企业,专精特新企业。麦科信(Micsig)致力于信号测试测量领域前沿威廉希尔官方网站 的研究和开发,尤其在示波器及示波器探头产品领域我们一直走在创新的前沿,是平板示波器开创者,光隔离探头引领者。

我们秉承使命和愿景,从专业出发,不断突破威廉希尔官方网站 边界,助力每一位电子领域工作者与所在组织更加高效和卓越。

我们每一项创新只为突破产品的威廉希尔官方网站 边界,为行业发展趋势探索新的可能。

公司主营产品有示波器系列:高分辨率示波器,平板示波器,汽车诊断示波器,分体式示波器,示波器探头系列:光隔离探头,高压差分探头,柔性电流探头(罗氏线圈),高频交直流电流探头,低频交直流电流探头等。

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原文标题:案例分享 | 光隔离探头在新能源汽车电机控制器的双脉冲测试应用实例

文章出处:【微信号:麦科信仪器,微信公众号:麦科信仪器】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

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