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22 Elektronik 24 2025 Mess-Prüftechnik Inverters Sie verarbeiten und regeln den Energief luss aktiv und sorgen dafür dass sie die gewünschte Form erhält Typische Messungen Während der Entwicklung von Konvertern und Invertern werden zentrale elektrische Größen direkt an den Schaltern gemessen und ausgewertet Dabei stehen vor allem die Drain-Source-Spannung V DS und die zugehörigen Schaltströme I Dim Fokus um Schaltverluste Übergangszeiten und das dynamische Verhalten zu erfassen Ergänzend wird die Gate-Spannung V GS analysiert um das Ansteuerverhalten und mögliche Überspannungen am Gate zu beurteilen Die Zwischenkreisspannung V DC und die Ausgangsgrößen V OUT I OUT dienen der Bewertung von Wirkungsgrad und Energiefluss Gleichzeitig werden dV dtund dI dt-Flanken Überschwingungen sowie Ri p p l e -An t e i l e im Zwischenkreis untersucht um parasitäre Effekte und EMV-Verhalten zu optimieren Diese Messungen liefern die Basis für das Feintuning der Schaltstufe hinsichtlich Effizienz Stabilität und thermischer Belastung Für diese Analysen kommen spezialisierte Messmittel und präzise abgestimmte Aufbauten zum Einsatz Oszilloskope erfassen simultan Spannungsund Stromverläufe mit hoher zeitlicher Auf lösung während differenzielle Hochspannungstastköpfe eine sichere Messung von V DS und V GS ermöglichen Stromzangen oder shuntbasierte Sensoren liefern die zugehörigen ID-Signale für Verlustund Effizienzmessungen Ergänzend werden isolierte Messverstärker und niederinduktive Leitungsführungen verwendet um parasitäre Einflüsse zu minimieren und reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen In Kombination mit automatisierten Messsequenzen und synchroner Triggerung entsteht so ein präzises Bild des Schaltverhaltens unter realen Betriebsbedingungen Anforderungen an die Messtechnik Mit SiCund GaN-Bauelementen verändern sich die Anforderungen an die Messtechnik grundlegend Die deutlich steileren Schaltflanken und höheren Schaltfrequenzen dieser Halbleiter erfordern Messsysteme mit hoher Bandbreite niedrigem Eigenrauschen und exzellenter Signaltrennung Für die präzise Erfassung dieser schnellen Übergänge eignen sich Oszilloskope wie die Serie SDS5000X HD von Siglent mit bis zu 1 GHz Bandbreite und 12-Bit-Auflösung ideal Sie ermöglichen eine saubere Darstellung selbst feinster Schaltvorgänge und Überschwingungen Besonders kritisch ist jedoch die Wahl des passenden Tastkopfs Während konventionelle passive Tastköpfe zwar eine hohe Bandbreite bieten sinkt ihre Spannungsfestigkeit bei steigender Frequenz jedoch deutlich ab Für Messungen an Hochspannungsund massefreien Punkten wie sie typischerweise in Halbbrücken auftreten stoßen selbst hochwertige Differenztastköpfe schnell an Grenzen – vor allem aufgrund der abnehmenden Gleichtaktunterdrückung CMRR bei hohen Frequenzen Die optisch isolierten Differenztastköpfe der Serie Siglent ODP6000B bieten hier eine überzeugende Lösung Mit Bandbreiten von 500 MHz bzw 1 GHz und einem CMRR von bis zu 160 dB bei niedrigen Frequenzen und 80 dB bei 800 MHz ermöglichen sie präzise störungsfreie Messungen selbst an schnell schaltenden High-Side-Transistoren In Kombination mit den Oszilloskopen der Serie SDS5000X HD entsteht so ein leistungsfähiges Messsystem das auch unter realen Betriebsbedingungen eine exakte Charakterisierung von SiCund GaN-Schaltungen erlaubt Dadurch lassen sich Schaltverluste Gate-Ansteuerung und EMV-Verhalten zuverlässig erfassen und optimieren Damit sind Mit bis zu 1 GHz Bandbreite und 12 Bit Auflösung eignen sich die Oszilloskope der Serie SDS5000X HD von Siglent für die präzise Erfassung schneller Schaltvorgänge Mit Bandbreiten von 500 MHz bzw 1 GHz ergänzen die Differenztastköpfe ODP6000B die Oszilloskope ideal