Les sondes opto-isolées ont été appliquées avec succès dans les tests de contrôleurs de moteur pour les véhicules à énergie nouvelle et les alimentations électriques à haute-puissance. Ils ont résolu le problème de l'oscillation du signal-un problème courant avec les sondes différentielles traditionnelles causé par un taux de rejet en mode commun (CMRR) insuffisant-permettant aux ingénieurs de capturer avec précision les véritables formes d'onde Vgs des commutateurs côté haut-dans les dispositifs en carbure de silicium (SiC) et en nitrure de gallium (GaN), optimisant ainsi la conception des circuits et améliorant la fiabilité des produits.
I. Tests à double-impulsion pour les contrôleurs de moteurs de véhicules à énergie nouvelle
1. Contexte de la candidature
Les contrôleurs de moteur utilisant des dispositifs d'alimentation SiC/GaN fonctionnent avec des vitesses de commutation atteignant le niveau de la nanoseconde, générant d'importantes interférences électromagnétiques (EMI) à haute fréquence-.
Objectif du test : mesurer la Vgs (tension de porte-source) des MOSFET côté haut-dans le circuit en pont, afin d'évaluer les pertes de commutation et les performances dynamiques.
2. Points faibles des solutions traditionnelles
Lors de l'utilisation d'une sonde différentielle de bande passante de 200 MHz pour les mesures, le signal Vgs souffrait de graves oscillations et distorsions. Les ingénieurs ont souvent diagnostiqué à tort qu'il s'agissait d'un défaut de conception du circuit, ce qui a entraîné des révisions de conception répétées-et finalement inefficaces-.
3. Solution opto-isolée
La mise en œuvre a utilisé la sonde opto-isolée Micsig MOIP1000P associée à un oscilloscope haute résolution MHO3-5004 :
Achieved a Common Mode Rejection Ratio (CMRR) of up to 180 dB, maintaining performance of >100 dB même dans la bande de fréquence 1 GHz.
A répondu avec succès aux exigences simultanées de bande passante élevée et de CMRR élevé, supprimant efficacement les interférences en mode commun-.
Le courant de l'interrupteur côté bas-a été mesuré sans-contact à l'aide d'une bobine de Rogowski RCP1200XS, évitant ainsi tout dommage potentiel aux broches délicates de l'appareil.
4. Résultats de la mise en œuvre
Capture réussie de formes d'onde Vgs claires qui correspondent parfaitement à l'analyse théorique.
Commentaires des clients : « Les formes d'onde oscillantes ont disparu et les résultats des tests sont désormais crédibles », ce qui entraîne une réduction significative du cycle de R&D.
II. Développement et test d'alimentations régulées en courant continu haute-puissance
1. Contexte de la candidature
L'unité d'alimentation utilise des dispositifs en carbure de silicium et fonctionne dans un environnement à haute -tension et haute-fréquence ; par conséquent, la mesure du côté haut-Vgs est gravement compromise par les interférences harmoniques à haute-fréquence.
2. Défis techniques
Les sondes différentielles traditionnelles souffrent d'une dégradation du taux de réjection en mode commun (CMRR) aux hautes fréquences. Cela entraîne des oscillations de signal lors des transitoires d'activation et de désactivation-, ce qui rend impossible de déterminer si le comportement observé représente le fonctionnement réel du circuit.
3. Mise en œuvre de la solution d'isolation optique
La sonde d'isolation optique MOIP1000P a été utilisée pour mesurer les Vgs du commutateur côté haut-, associée à la sonde de courant flexible RCP600XS pour surveiller le courant Id.
Ces sondes sont basées sur la technologie SigOFIT™, permettant des capacités de rejet en mode commun ultra-élevées.
4. Vérification des résultats
L'oscilloscope affichait des formes d'onde Vgs et Id claires et sans distorsion, conformes aux attentes de conception.
Commentaires des clients : "Cela a résolu un problème majeur rencontré lors de la R&D, évitant ainsi des modifications inutiles des circuits."
III. Résumé des avantages techniques
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Métrique |
Sonde d'isolation optique (MOIP1000P) |
Sonde différentielle traditionnelle |
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Taux de rejet en mode commun (CMRR) |
Jusqu'à 180 dB ; reste excellent aux hautes fréquences |
Élevé aux basses fréquences ; se dégrade considérablement aux hautes fréquences |
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Scénarios applicables |
Circuits de commutation-haute vitesse (SiC/GaN) |
Environnements ou scénarios à basse fréquence-avec un minimum d'interférences |
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Fidélité des mesures |
Capture les vraies formes d'onde Vgs |
Sensible aux interférences ; sujet à la distorsion du signal |
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Valeur technique |
Réduit les mauvaises interprétations ; accélère la R&D |
Peut conduire à des itérations de conception erronées |
Valeur fondamentale : dans les systèmes électroniques de puissance à haute dynamique-centrés sur des semi-conducteurs de troisième-génération, la technologie de mesure de l'isolation optique est devenue un outil essentiel pour garantir l'authenticité des résultats des tests et l'efficacité des processus de R&D.
