碳化硅(SiC)上管Vgs測試不再難，麥科信光隔離探頭來幫忙

第三代半導體材料，尤其是碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN），在電動汽車、可再生能源、工業電源、快充技術、無線通信、消費電子等領域中展現出巨大的市場前景。這些材料具有高熱導率、高擊穿場強、高飽和電子漂移速率和高鍵合能等優點，使其在高溫、高壓、高頻以及抗輻射等惡劣條件下表現出色。這些材料雖然具有顯著的性能優勢，但開關速度很快的特點也給測試測量帶來了不小的挑戰。

案例簡介

在實際應用中，碳化硅上管Vgs的測量是一個技術痛點。碳化硅器件的開關速度很快，這會導致其高頻諧波成分依然具有很大的諧波能量，在實際開發調試過程中，會觀察到上管Vgs出現信號振蕩的現象，而工程師卻無法判斷信號的真實性，這就要求測試設備在高頻段依然具有很高的共模抑制能力。

測試實例

被測設備：   廣東某電源大廠的大功率直流穩壓電源項目

測試點位：   全橋電路上管電壓波形（Vgs）& 上管Id電流

客戶痛點： 使用碳化硅器件研發電源產品時，使用傳統差分探頭測量上管Vgs, 信號震蕩，難以分析定位問題

麥科信測試方案

• 光隔離探頭MOIP系列           MOIP1000P
  MOIP1000P具有1GHz帶寬，可以測試 ±0.01V 至 ±6250V 的差模信號，并實現滿量程輸出，同時具有極高共模抑制能力，在 1GHz 時 CMRR 仍然高達 108dB，可判定其他電壓探頭所測信號真實性。
  

• 高分辨率示波器MHO3系列    MHO3-5004
  MHO3-5004是一款擁有500MHz帶寬，3GSa/s 實時采樣率、4 個模擬通道、360Mpts的存儲深度、12位垂直分辨率；14英寸觸控屏，1920*1200 屏幕分辨率等高性能參數的專業級示波器
  

• 柔性電流探頭RCP系列           RCP600XS
  RCP600XS具有高達 30MHz 的帶寬，最大可測電流達 600Apk，典型精度高達 2%，精確測量高頻大電流信號。非常適用于第三代半導體雙脈沖動態測試，監測半導體開關電流波形等。
  

測試現場

下面現場測試圖中，展示的是麥科信高分辨率示波器MHO3系列MHO3-5004、光隔離探頭MOIP系列MOIP1000P、柔性電流探頭RCP系列RCP600XS、以及被測電源。

現場測試圖

下面測試點位連接圖中，光隔離MOIP1000P采用MMCX同軸線連接上管Vgs信號，羅氏線圈RCP600XS穿過芯片管腳持續監測上管Id電流信號。

測試點位連接圖

下面示波器展示的上管Vgs和Id測試波形圖中，通道4（綠色波形）顯示的是上管Vgs信號，通道2（藍色波形）顯示的是上管Id電流信號。

上管Vgs和Id測試波形圖

客戶反饋

在未接觸到麥科信光隔離探頭之前，都是用差分探頭進行測試，測試的波形在上管開通/關斷的時候確實會出現一些震蕩；由于缺乏經驗，我們工程師并沒有懷疑測試設備的問題，花了大量的時間來更改電路，調整參數等等，但是震蕩問題仍然存在；這次使用了麥科信的光隔離探頭，一開始抱著試試看的想法，實測后效果非常不錯，測試點位的波形跟我們的理論很相似，解決了我們研發中的大問題。

總結

麥科信（Micsig）基于SigOFIT? 技術的光隔離探頭MOIP1000P共模抑制比高達180dB，在1GHz頻段依然可以達到100dB以上，使用它能夠更有效地進行以碳化硅，氮化鎵為核心器件的電源設計的電路測試和驗證，讓工程師抓取到真實的上管Vgs電壓波形，幫助工程師準確分析自己的電路設計是否滿足需求， 確保了產品的高性能和可靠性。這不僅提升了他們的產品質量，也加強了市場的競爭力。麥科信的創新技術和解決方案為更多電源設計公司提供了強有力的支持，共同推動了行業技術的進步和發展。