Anwendungen & Applikationen
IGBTs überprüfen mit Oszilloskopen von Pico Technology.
Der Bipolartransistor mit isolierter Gate-Elektrode, kurz IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor), ist eine Art Leistungshalbleiter. Er kann einfach als ein schneller Schalter betrachtet werden, der zur Steuerung des Ein- und Ausschaltens eines Hochspannungssignals durch einen Niederspannungsimpuls verwendet werden kann. Erfahren Sie, wie Sie mit PicoScopes die Merkmale Ihrer IGBTs überprüfen und so die Leistung optimieren sowie Ausfallzeiten minimieren können.
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IGBTs werden in den verschiedensten Anwendungsbereichen eingesetzt, z. B. in starken elektrischen Feldern, der Automobilindustrie, in Wechselrichtern, der Telekommunikation, in Computern, der Unterhaltungselektronik, der Luft- und Raumfahrt oder in erneuerbare Energien. Da heutzutage immer mehr neue Akteure an der Entwicklung und Herstellung von IGBTs beteiligt sind, wird die Überprüfung der Zuverlässigkeit und Qualifikation immer wichtiger. Dies führt zu einer steigenden Nachfrage nach Tests von IGBTs in verschiedenen Phasen der Entwicklung und Herstellung.
Darüber hinaus gehen die IGBT-Materialien von Silizium zu Halbleitern mit breiter Bandlücke wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) über, da sie in Automobil- und Industrieanwendungen eine bessere Leistung bieten. Dies bringt weitere Herausforderungen mit sich, wie die Minimierung von Schaltverlusten und die Verringerung der Auswirkungen des umgekehrten Erholungsstroms. Diese Entwürfe müssen gemessen werden, um die Konformität sicherzustellen. Die DPT (Double Pulse Test)-Technologie ist der Industriestandard für die Messung der dynamischen Eigenschaften von IGBTs.
Wie die schematische Darstellung zeigt, wird das Doppelpulssignal zwischen Gate (G) und Emitter (E) angelegt, um das Ein- und Ausschalten des zu prüfenden IGBTs zu steuern. Das im vereinfachten Testdiagramm gezeigte Modell ist das PicoScope 6824E (PQ198), ein PC-basiertes Oszilloskop mit 8 analogen Kanälen und eingebautem Funktionsgenerator/AWG sowie flexibler Auflösung (FlexRes) mit 8 bis 12 Bit. Mit dem AWG im PicoScope wird eine Doppelpulswellenform erzeugt, indem die bearbeiteten Daten entsprechend geladen oder eine externe Signalquelle verwendt wird. Ein passiver Tastkopf, ein differentieller
Hochspannungstastkopf und eine Stromzange sind erforderlich, um die Doppelpulswellenform, Vce (Spannungssignal), Ic (Stromsignal) zu erfassen.
Verschiedene Oszilloskop-Modelle wie das PicoScope 5444D (PQ148 / PQ154), PicoScope 6404E (PQ200) oder PicoScope 6824E (PQ198) werden häufig für IGBTs verwendet, um die unterschiedlichen Anforderungen an diskrete und modulare IGBTs in verschiedenen Technologien zu erfüllen.
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Was spricht für ein PicoScope?
#1 Kosteneffizienz
Aufgrund ihrer einfachen Struktur bieten die Modelle einzigartige Hardwarevorteile, darunter hohe Bandbreite/Abtastrate, großer Speicher, hohe/flexible ADC-Auflösung, mehrere analoge und digitale Eingänge sowie hohe Geschwindigkeit. Durch die Nutzung der vollen Leistungsfähigkeit eines externen PCs verfügen die PicoScopes über mehr Software-Funktionen, darunter mehr als 30 serielle Decoder, erweiterte mathematische Funktionen (FFT, Filter, Messwertdarstellung usw.). Darüber hinaus erleichtern Dutzende von PicoScope-Modellen die Auswahl eines erschwinglichen und für ihre Anwendungen geeigneten Modells.
#2 Hohe/flexible ADC-Auflösung
PicoScopes bieten mit der vertikalen Auflösung von 8 bis 16 Bit eine breite Palette an Möglichkeiten. Je höher die Auflösung, desto größer sind die vertikale Genauigkeit und der Dynamikbereich. Diese Funktion, FlexRes genannt, basiert auf der bahnbrechenden ADC-Technologie von Pico, die es ermöglicht, in einem einzigen Gerät von 8 auf 16 Bit umzuschalten.
#3 Schnelles und leistungsstarkes SDK
Mit dem SDK (Software Development Kit) können benutzerdefinierte Anwendungen für spezielle Projekte erstellt werden. Dies macht PicoScopes zu mehr als nur einem normalen Oszilloskop. PicoScopes, die unter dem SDK laufen, haben eine viel bessere Leistung. Es kann beispielsweise kontinuierlich Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 312 MSa/s erfassen, an den Laptop/PC übertragen und erweiterte Trigger einstellt und Wellenformen erzeugt werden. Alle Produkte von Pico Technology, werden mit einem kostenlosen SDK geliefert. Das SDK umfasst Treiber für Windows, macOS, Linux und Raspberry Pi (ARM7). Es ermöglicht den Anwendern, eigene Software zu schreiben, um die Geräte mit gängigen Sprachen wie C, C#, C++, Python, MATLAB, LabVIEW und Microsoft Excel zu steuern.
#4 Kompakt und tragbar
PicoScope-Modelle sind leicht und portabel. In Verbindung mit einem Laptop/PC können Sie mit einem PicoScope eine komplette Messlösung in einer Tasche transportieren. Durch die geringe Größe lassen sich PicoScopes auch leichter in Systeme integrieren, ohne dass sie an Gewicht oder Größe zunehmen.