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SiCとGaNがテストにもたらす新たな課題
炭化ケイ素（SiC）と窒化ガリウム（GaN）をさらに活用して、データセンターの電力効率、EVの充電時間、EVパワートレインの効率、電力変換を改善するためには、新しい検証テスト・アプローチを導入して、デバイス性能に対する理解を深める必要があります。適切な測定を行う方法を理解し、適切な計測器を使用することが、電力変換設計の市場投入までの時間を短縮する鍵となります。
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WBG半導体の検証も万全
高コモン・モード電圧への対応
流動的な差動測定（ハイサイドVgなど）は、高周波（高速オン／オフ）、高いコモン・モード電圧（Vdsなど）が存在するため実行が困難または不可能です。その理由は、オシロスコープのプローブには高帯域でのコモン・モードの除去が十分ではないためです。不十分なコモン・モードの除去によって、測定値は実際の差動信号ではなく、コモン・モードのバラツキの影響を大きく受けます。こうした問題は、GaNデバイスとSiCデバイスの動作要件の周波数でも出力が下がらない当社のISOVu絶縁プローブを使用して簡単に解決して、正確な差動測定を実現できます。IsoVuを使用して、伝導損失、デッドタイム、スイッチング・ロスを正確に計算して実証できます。
複数の制御信号とタイミング信号の同時測定
SiCまたはGaN技術に依存する、スイッチング周波数の高い新しいパワー・コンバータを評価する場合、コンバータの制御とタイミング回路に取り組むのに加えて、複数の信号を同時に監視するという課題に直面します。たとえば、ハイサイドVgs、ローサイドVgs、ハイサイドVds、ローサイドVgs、Id、IL、Iload、制御信号を測定する必要があります。また、場合によっては、高電圧信号（Vds）がある状態で低電圧信号（Vgs）を測定する必要もあります。多チャンネルで垂直分解能の高いオシロスコープでこうした問題を解決することができます。
スイッチング損失測定によるFETの電力損失の評価。波形は測定領域（Ton、Toff、および全サイクル）を表すマーカで色分けされており、対応する測定値が結果バッジに表示されている。結果バッジの設定でサイクル間を簡単に移動できる
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高速自動パワー測定
高周波SiCおよびGaNデバイスで正確で再現性のあるスイッチング損失と導通損失の測定を行うには、高分解能、複数のアベレージ・アクイジション、複雑な波形演算が必要です。電力品質、高調波、安全動作領域、スイッチング損失などの測定でも、必要なすべての情報の測定プロセスをある程度自動化する必要があります。5-PWRオプションおよびプロービング・ソリューションを備えたテクトロニクスの5シリーズMSOオシロスコープは、設計、開発、デバッグに必要な自動測定機能を提供します。
スイッチング損失の測定と解析
バッテリ駆動デバイスの電力効率を改善し、動作時間を延長することが求められている中で、エンジニアは設計を従来のシリコンからSiCおよびGaNに切り替えています。電力損失を分析し、電源効率を最適化できることが、これまで以上に重要になっています。効率の重要な要素の1つに、スイッチング・デバイスの電力損失があります。たとえば、標準的なスイッチモード電源の効率は約87％で、入力電力の13％が電源内で消費され、ほとんどが廃熱として消費されます。こうした損失のうち、かなりの部分がスイッチング・デバイス（通常はMOSFETまたはIGBT）で消費されます。テクトロニクスは、5シリーズと6シリーズのMSOオシロスコープと自動パワー解析ソフトウェアにより、スイッチング損失の測定を容易にします。
