두 개의 동일한 전력 반도체 소자가 하프 브리지 구성으로 연결됩니다. 하위(LO) 소자에는 세 가지 테스트 모드가 있고 상위(HI) 소자에는 동일한 세 가지 테스트 모드가 있습니다. HI 소자를 측정하려면 적절한 정격의 HV 절연 프로브가 필요하며, HV 절연은 DC 버스 전압과 동일합니다.
- 테스트 모드 1: 테스트 장치는 켜진 상태이고 전류가 흐르고, 다른 장치는 꺼져 있습니다.
- 테스트 모드 2: 테스트되는 장치는 OFF 상태이고 전류를 차단하고 있으며, 다른 장치는 OFF 상태를 유지합니다.
- 테스트 모드 3: 테스트된 장치는 다시 켜진 상태가 되어 전류가 흐르고, 다른 장치는 꺼진 상태를 유지합니다.
인덕터는 위치 1로 전환되도록 설정되고 회로는 세 가지 연속 모드로 작동합니다. 먼저, LO 디바이스는 시뮬레이션된 게이트 구동 펄스에 의해 켜지고 HI 디바이스는 프리휠링 모드에서 작동합니다(왼쪽 이미지). 그런 다음, LO 디바이스는 꺼지고(가운데 이미지) 전류는 인덕터에서 계속 흐릅니다(그러나 증가하지는 않습니다). 마지막으로, LO 디바이스는 다시 켜지고 역방향 복구 다이오드 전류는 켜짐 조건으로 전환된 직후 HI 다이오드를 통해 잠시 흐르고 이 시간 동안 LO 디바이스 전도 전류에 추가됩니다(오른쪽 이미지). 세 가지 모드 모두에서 작동하는 동안 LO 디바이스 게이트 구동 펄스와 LO 디바이스 출력 전압 및 전도 전류가 측정됩니다.
인덕터는 스위치 위치 2로 변경되고 회로는 세 가지 연속 모드로 작동합니다. 먼저, HI 디바이스는 시뮬레이션된 게이트 구동 펄스에 의해 켜지고 HI 디바이스는 프리휠링 모드에서 작동합니다(왼쪽 이미지). 그런 다음, HI 디바이스는 꺼지고(가운데 이미지) 전류는 인덕터에서 계속 흐릅니다(그러나 증가하지는 않습니다). 마지막으로, HI 디바이스는 다시 켜지고 역방향 복구 다이오드 전류는 켜짐 조건으로 전환된 직후 LO 다이오드를 통해 잠시 흐르고 이 시간 동안 HI 디바이스 전도 전류에 추가됩니다(오른쪽 이미지). 세 가지 모드 모두에서 작동하는 동안 HI 디바이스 게이트 구동 펄스와 HI 디바이스 출력 전압 및 전도 전류가 측정됩니다.
전력 반도체 장치를 설계하고 사용하는 엔지니어는 스위칭 및 전도 작업 중 손실을 최소화하여 효율성을 극대화하고자 합니다. 엔지니어는 다음을 수행해야 합니다.
- 1. LO 및 HI 장치(Vds) 모두에서 게이트 드라이브(Vgs) 신호 상승 시간과 신호 충실도/형태를 정확하게 측정합니다.
- 2. 스위칭, 전도, 차단(차단) 시 소자 출력 전압을 정밀 측정
- 3. 다양한 동작 모드에서 드레인 전류를 정확하게 측정하고 효율성을 계산합니다.
- 4. MOSFET의 에너지 및 효율 손실을 계산하기 위해 다이오드의 역방향 회복 전류를 정확하게 특성화합니다.
Teledyne LeCroy는 가장 정확하고 정밀한 장치 특성화를 위해 최고 정밀도의 오실로스코프와 프로브(및 보완적인 하드웨어와 소프트웨어)를 제공할 수 있는 독보적인 역량을 갖추고 있습니다.
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