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18 DESIGN&ELEKTRONIK 03 2021 www designelektronik de Messtechnik WBG-Leistungsbauteile messen ■ Störeinflüsse im DPTSystem berücksichtigen Was nur selten und wenn dann nur kurz in den Testbedingungen angegeben wird sind die parasitären Impedanzen im DPTSystem Bild 3 Diese Störeinflüsse haben einen erheblichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit des DPT-Systems genaue Kenndaten des Prüflings zu liefern Wenn der Entwickler des DPT-Systems diese Störeinflüsse nicht berücksichtigt werden in den gemessenen Kurvenformen oft zusätzlich zu den Eigenschaften des Prüflings auch die Eigenschaften des DPT-Systems gemessen Daher sind diese Störeinflüsse oft der Grund für Diskrepanzen zwischen den Messergebnissen und den Datenblattangaben selbst wenn die anderen Testbedingungen zwischen dem DPT-System und dem Datenblatt übereinstimmen Es ist schwierig diese parasitären Impedanzen zu messen Es gibt jedoch einige gängige Methoden die in der Industrie zum Einsatz kommen um die Induktivität der Leistungsschleife LPL = LPL1 + LPL2 + Lshunt zu bestimmen Eine Methode ist die Extraktion von LPL mit Hilfe der einfachen Formel für die Spannung über einer Induktivität V = L * di dt gelöst für L L = Vdi dt Durch die Messung von Vund di dt ab dem ersten Einbruch von VDS während eines Einschaltvorgangs lässt sich die ungefähre LPL für das DTP-System berechnen Bild 4 Eine zusätzliche Testbedingung wird verwendet um das durch die Parasitäten im System verursachte Ringing zu minimieren Dabei geht es um die Frage welcher externe Gate-Widerstand RG verwendet wird RG dient dazu das Gate-Treibersignal zu verlangsamen und somit das Ringing 2 Ordnung zu minimieren das hauptsächlich durch LPL und die Ausgangskapazität COSS verursacht wird Je höher RG desto langsamer die Einund Ausschaltvorgänge und damit weniger Ringing Die Folge sind jedoch langsamere Schaltzeiten und größere Energieverluste Dies lässt das Schaltverhalten im Datenblatt schlechter erscheinen Daher sieht man oft viele verschiedene RG -Werte spezifiziert da die Bauelementehersteller die optimierte Situation suchen bei der das Ringing immer noch wiederholbare Parameterextraktionen ermöglicht ohne das Einund Ausschalten des Bauelements zu stark zu verlangsamen Neben RG beeinflussen auch die Gate-Treiber-ICs und die zugehörige Schaltung die Einund Ausschaltzeiten Der andere notwendige Schritt um die dynamischen Eigenschaften zu bestimmen Bild 4 Extraktion der parasitären Induktivität der Leistungsschleife LPL = 87 27V 16 16A 6 43ns = 35 nH Bild 5 Methode zur Extraktion der Schaltparameter Bild 3 DPT-Diagramm mit Bauteilund Systemparasitäten ist die Extraktion der gewünschten Parameter aus den Signalformen des Oszilloskops Auch hier gibt es mehr als eine Möglichkeit Parameter aus den Signalformen zu extrahieren und in den Datenblättern wird die verwendete Methode oft grafisch dargestellt Bild 5 oder auf eine Norm verwiesen zum Beispiel IEC 60747-8 Aber auch dann bleibt dem Testingenieur noch Raum für Interpretationen Wegen des Ringings ist es möglich dass eine Extraktionsschwelle mehrfach überschritten wird Bild 6 Wie sollte also tr in Bild 6 interpretiert werden? Die Definition für tr ist die Zeit zwischen 90 Prozent VDS und 10 Prozent VDS Das könnte jedoch