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26 Elektronik 08 2021 Leistungselektronik spannung Die Steuersoftware erkennt anhand dieser Werte potenziell gefährliche Testbedingungen und vermeidet Überspannung Überstrom und andere bauteilgefährdende Bedingungen In die kundenspezifischen GaN-Testboards sind ein Stromsensor mit niedriger Induktivität integriert ein lötfreier Kontakt zum Prüfling und eine AUTOCAL-Implementierung für reproduzierbare und zuverlässige Messungen Die Temperaturmessung und -regelung wird über den lötfreien DUT-Steckverbinder durchgeführt wodurch außerdem temperaturabhängige Messungen vorgenommen werden können Für Kaskoden-GaN-Bauelemente sind zusätzliche Funktionen verfügbar um ihre Charakterisierung zu vereinfachen Das kundenspezifische Testboard ist in Bild 3 dargestellt Es hat Anschlüsse für Ferritperlen und einen lötfreien Trough-HoleAnschluss um verschiedene RC-Snubber für den Schaltungsaufbau zu bewerten Ein lötfrei austauschbarer Gate-Widerstand ist ebenfalls implementiert Das gleiche Board und der gleiche Prüfling können so schnell mit unterschiedlichen Gate-Widerständen getestet und bewertet werden Bild 4 zeigt ein Beispiel für die Verwendung des lötfreien austauschbaren Gate-Widerstandes Das in Bild 3 gezeigte Board ist für ein Bauteil im TO-220-Gehäuse vorgesehen Handelt es sich bei dem Prüfling um ein SMD-Gehäuse kann eine für das SMD-Kaskoden-GaN-Bauelement ausgelegte Platine mit lötfreier Prüflingskontaktierungstechnologie hergestellt werden Das Board wird auf den Testadapter des PD1500A aufgesteckt und über die Benutzeroberfläche der PD1500A-Software gesteuert Zusammenfassung Die dynamische Charakterisierung von Kaskoden-GaN-FETs ist aufgrund des schwingungsanfälligen Aufbaus des Bausteins eine Herausforderung Eine wichtige Aufgabe im Schaltungsdesign ist es die Komponenten der Schaltung so aufeinander abzustimmen dass stabile Betriebsbedingungen entstehen unter denen die Vorteile der GaN-Leistungsbausteine ausgenutzt werden Mit Testsystemen wie dem Dynamic Power Device Analyzer Double Pulse Tester PD1500A lässt sich das Betriebsverhalten von Kaskoden-GaN-FETs schnell mit verschiedenen Snubber-Schaltungen und Gate-Widerständen charakterisieren Dafür wird das Testsystem mit einem kundenspezifischen Testboard bestückt MHA Quellen 1 Huang Xet al Avoiding Divergent Oscillation of a Cascode GaN Device Under High-Current Turn-Off Condition IEEE Trans Power Electronics Vol 32 January 2017 Bild 3 Testboard für TO-220 Kaskoden-GaN-FETs mit lötfreiem Kontakt zum Prüfling und austauschbarem Gate-Widerstand Bild Keysight Technologies Bild 4 Testergebnisse mit austauschbaren GateWiderständen 500 Ω und 20 Ω Ryo Takeda ist Solution Architect für Automotive and Energy Solutions bei Keysight Technologies Er kam 1989 zu HewlettPackard und arbeitete rund zehn Jahre als Anwendungsentwickler und Manager für parametrische Halbleiter-Testgeräte Danach wechselte er in die Produktplanung von Agilents Leistungsanalysatoren Aktuell arbeitet er an der Planung und Entwicklung eines dynamischen Testsystems für Leistungsbausteine Er ist Mitglied der JEDEC WBG Wide Band Gap -Arbeitsgruppe Er hat einen BSEEund MSEE-Abschluss der Keio-Universität Japan auf dem Gebiet der Physik von Halbleiterbauelementen Takamasa Arai erhielt seinen B S - und M S - Abschluss in Physik am Tokyo Institute of Technology Im Anschluss kam er zu Keysight Technologies Japan ehemals Agilent Technologies Japan und arbeitete als Technischer Support-Ingenieur für KomponentenTestgeräte Seit 2011 ist er als Applikationsingenieur tätig und unterstützt Halbleiterhersteller und -forscher Derzeit arbeitet er an der Entwicklung kundenspezifischer dynamischer Testsysteme für Wide-Bandgap-Leistungsbauelemente Bild Keysight Technologies