전력 컨버터에 SiC 및 GaN을 사용하고 계십니까?
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전력 변환 설계의 시장 출시 기간 단축
SiC 및 GaN과 같은 시장 트랜드에서는, 패시브 인덕턴스 및 커패시턴스 크기를 줄이기 위해 빠른 스위칭 속도를 요구하며, 빠른 전력 변환 회로는 회로 타이밍이 정확해야 합니다.
게이트 임계 전압 값 및 타이밍에 대한 보다 높은 감도를 처리해야 합니다. 또한 보다 높은 스위칭 주파수로 인한 EMI/EMC 문제를 위해 보다 안정적인 PCB 설계가 필요합니다.
커먼 모드(common mode) 고전압 해결
높은 커먼 모드 고전압(예: Vds)으로 인해 까다롭거나 불가능합니다. 이는 오실로스코프 프로브가 높은 대역폭에서 커먼 모드를 충분히 제거할 수 없기 때문입니다. 커먼 모드 제거가 불량하면 측정이 실제 디퍼런셜 신호 대신 커먼 모드 오류의 영향을 받게 됩니다. Tektronix에는 GaN 및 SiC 장치의 작동 요구 사항에서 주파수에 따라 감소되지 않는 절연 프로브(ISOVu)를 제공하는 유일한 솔루션이 있으므로 정확한 디퍼런셜 측정이 가능합니다. 따라서 전도 손실, 데드 타임(dead time) 손실 및 스위칭 손실을 정확하게 계산하고 검증할 수 있습니다. 또한 통합 게이트 드라이버를 사용하지 않는 경우 플로팅 디퍼런셜 측정 기능을 통해 장치를 켜고 끄는 동안 데드 타임을 정확하게 측정 및 제어할 수 있습니다. 뿐만 아니라 이제 하드 스위칭(hard switching) 동안 생성되는 과도 전압 (dv/dt) 및 전류로 인한 전력 변환기의 고주파수 신호의 방출에 대한 영향을 완벽하게 배제할 수 있습니다.
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여러 제어 및 타이밍 신호를 동시에 측정
여러 신호(예: 높은 쪽 Vgs, 낮은 쪽 Vgs, 높은 쪽 Vds, 낮은 쪽 Vgs, Id, IL 및 Iload, 제어 신호 등)를 동시에 모니터링해야 합니다. 또한 고전압 신호(Vds)가 있는 경우에는 저전압 신호(Vgs)도 측정해야 합니다. 높은 채널 수 및 높은 수직 해상도의 오실로스코프가 필요합니다. |
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보다 빠른 자동 전력 측정
스위칭 손실은 FET에서 전력 손실을 나타냅니다. 파형은 결과 값에 해당하는 Ton, Toff 및 전체 사이클의 측정 영역을 나타내는 컬러 코딩(color-coded) 마커로 표시됩니다. 결과 배지의 컨트롤을 사용하여 사이클 간을 쉽게 이동할 수 있습니다. | 고주파수 SiC 및 GaN 장치에서 스위칭 및 전도 손실을 정확하고 반복 가능하게 측정하려면 해상도, DATA획득의 평균 및 복잡한 파형 계산이 필요합니다. 전력 품질, 고조파, 안전 동작 영역 및 스위칭 손실에 대한 자동화된 측정을 수행해야 합니다. 5-PWR 및 프로빙 솔루션을 갖춘 5 시리즈 MSO 오실로스코프는 문제 해결 기능과 함께 자동화된 측정 기능을 제공합니다. |
적합성 테스트 요구 조건 만족 전력 효율성, 대기 전력 및 EMI에 대한 규정과 시장 요구 사항이 점점 엄격해지고 있습니다. 이제 일찍 사전 컴플라이언스 테스트를 수행하는 것이 이후 컴플라이언스를 통과하고, 설계가 컴플라이언스를 이행하지 못했을 때 발생하는시장 출시 기간 지연 및 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 따라서 자동화되고 정확한 전력 효율성, 고조파 및 사전 컴플라이언스를 위해 사전 컴플라이언스 소프트웨어가 탑재된 파워 애널라이저가 필요합니다. 또한 쉽고 정확한 EMI 사전 컴플라이언스를 위해 사전 컴플라이언스 소프트웨어가 탑재된 스펙트럼 애널라이저도 필요합니다. 스펙트럼 애널라이저를 사용하여 경제적인 가격으로 EMI 사전 컴플라이언스 테스트 수행 | 경제적인 사전 컴플라이언스 테스트를 손쉽게 설정하여 잠재적 문제를 파악할 수 있으므로 비용이 많이 드는 컴플라이언스 테스트 시설에서 소요되는 테스트 시간을 최소화할 수 있습니다. |
SiC MOSFET 및 GaN FET 스위칭 전력 컨버터 분석 키트 | |
| SiC 및 GaN 장치 사용의 이점을 확실히 누리려면 스위칭 속도가 빨라야 하며 게이트 드라이브 설계, 활성화/비활성화 시간 및 데드 타임에 대한 허용 오차의 범위가 매우 좁아야 합니다. 이러한 모든 신호를 정확하게 파악하는 것이 매우 중요한데, 그래야 개발 방향에 대한 올바른 의사결정이 가능하기 때문입니다. 설계 마진의 증가 및 설계 과정의 불필요한 중복은 비용의 상승과 성능 저하를 초래할 뿐입니다. 따라서 모든 차이는 정확한 측정 장비에 달려 있습니다. 직접 확인할 수 없다면 수정할 수 없기 때문입니다. 이와 같이 어려운 상황에서 고군분투하는 엔지니어가 직면한 문제를 해결하기 위해 텍트로닉스에서는 SiC MOSFET 및 GaN FET 스위칭 전력 컨버터 분석 키트를 출시했습니다. 이 제품은 SiC, GaN 또는 기타 고속 스위칭 실리콘 전원 장치 등과 같은 기술을 사용하는 파워 일렉트로닉스 토폴로지를 최적화하기 위한 대부분의 중요 파라미터를 정확하게 특성화할 수 있는 시판 중인 유일한 솔루션입니다.
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사례 연구: IsoVu 기술로 전환하여 개발 시간을 단축한 Panasonic | 고속 GaN 트랜지스터를 정확하게 측정하기 | 파워 서플라이 측정 및 분석 |
사례 연구 | 애플리케이션 노트 | 애플리케이션 노트 |
이 사례 연구에서는 Panasonic이 Tektronix 고성능 IsoVu 측정 시스템을 사용하여 높은 쪽 게이트 전압 파형을 정확하게 관찰함으로써 dV/dt에 대한 저하 없이 스위칭 성능 및 안정성을 평가하고 최적화한 방법에 대해 설명합니다. 이를 통해 하프 브리지(halfbridge) 회로 및 신호 분석에 소요되는 시간이 크게 단축되었습니다.
| 이 애플리케이션 노트에서는 고성능 GaN 트랜지스터를 정확하게 평가할 수 있는 측정 장비 및 기법에 중점을 둡니다. 또한 접지되어 있지 않은 파형에 사용되는 고대역폭 디퍼런셜 프로브를 평가합니다.
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이 애플리케이션 노트에서는 고급 전력 분석 소프트웨어가탑재된 텍트로닉스 5 시리즈 MSO 오실로스코프를 사용한 일반적인 파워 서플라이 측정에 대해 설명합니다. 이 조합은 라인 측정(예: 고조파 및 전력 계수), 출력 측정(예: 리플 및 효율성) 뿐만 아니라 실제 작동 조건에서 핵심 전환 구성 요소에 대한 자동 전력 측정을 제공합니다.
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AC-DC 파워 서플라이에 대한 전력 측정 | IsoVu™ 기술을 사용한 하프 브리지(halfbridge) 및 게이트 드라이버 측정 |
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애플리케이션 노트 | 웨비나 | |
스위칭 파워 서플라이 설계, 테스트 또는 연구를 담당 하는엔지니어가 반드시 읽어야 하는 이 애플리케이션 노트에서는 필요한 모든 측정의 정의와 이러한 측정을 정확하고 효율적으로 수행하는 방법을 제시합니다.
| 게이트 드라이버 및 하프 브리지에 대한 측정 문제 및 솔루션에 대해 자세히 알아봅니다. |
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광대역 밴드갭 설계 시간 단축 |
고급 전력 측정 및 분석 |
강력한 전력 효율성 분석 소프트웨어 |
IsoVu 절연 프로브 | 4/5/6 시리즈 MSO 혼합 신호 오실로스코프 |
텍트로닉스의 PA1000은 IEC62301 및 IEC61000 등과 같은 국제 표준에 대한 쉽고 정확한 에너지 소비, 대기 전력 및 고조파 테스트를 위해 최적화된 단상 전력 분석기입니다. 기본 애플리케이션 모드와 강력한 소프트웨어 기능을 통해 모든 중요한 전력 파라미터를 신속하게 설정, 분석 및 문서화할 수 있습니다.
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IsoVu® 프로브는 오늘날의 까다로운 전력 측정 문제에 적합한 도구입니다. 이 프로브는 업계 최고의 1GHz 대역폭, 160dB 또는 1억 대 1 커먼 모드(common mode) 제거, 60kV 커먼 모드 전압, ±2500V 디퍼런셜 범위 및 뛰어난 프로브 로딩을 제공합니다.
| 혁신적인 핀치(pinch)-스와이프(swipe)-줌(zoom) 터치스크린 사용자 인터페이스와 12비트의 아날로그- 디지털 변환기, 대형 고화질 디스플레이, 최대 8개의 FlexChannel® 입력을 갖춘 4/5/6 시리즈 MSO는 현재와 미래의 가장 어려운 문제를 해결할 준비가 되어 있습니다. 이 제품은 성능, 분석 및 사용자 경험에 대한 새로운 표준을 설정합니다.
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RF 및 벡터 신호 분석용 단일 사용자 인터페이스인 SignalVu-PC를 통한 EMI 사전 컴플라이언스 | 더 빠르게 보다 깨끗한 파형 생성 |
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AFG31000 시리즈 임의/함수 발생기 |
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SignalVu-PC는 RF 설계를 쉽게 검증할 수 있는 RF 및 벡터 신호 분석 소프트웨어의 기초입니다. | 터치스크린 AFG31000 시리즈는 더욱 정확한 테스트를 간단하게 수행할 수 있도록 실시간 파형 모니터링, 프로그래밍 가능 시퀀스 및 낮은 노이즈를 제공합니다.
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