高速GaN E-HEMT的测量技巧方案免费下载

高速GaN E-HEMT的测量技巧总结

一、概述

• ‌重要性‌：GaN E-HEMT（氮化镓增强型高电子迁移率晶体管）具有极高的开关速度，因此准确的测量技术对评估其性能至关重要。
• ‌内容概览‌：本文档详细介绍了如何准确测量高速GaN E-HEMT的性能，包括电流和电压的测量技术、双脉冲开关测试、开关能量测量等。

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*附件：高速GaN E-HEMT的测量技巧.pdf

二、测量技术

1. 短环路的重要性

• ‌原因‌：长地线会引入不必要的电感，导致信号上升和下降沿出现过冲和振铃。对于具有极快上升/下降时间的GaN E-HEMT，地环路的长度尤为重要。
• ‌建议‌：使用具有短地夹的示波器探头，确保测试环路尽可能短。

2. 低侧电压测量

• ‌工具‌：推荐使用高带宽无源探头（建议300 MHz或更高），确保地线短接，使用两个镀通孔（PTH）作为测试点。

3. 高侧浮动电压测量

• ‌工具‌：使用高压差分探头，关注带宽、共模抑制比（CMRR）和输入阻抗等规格。
• ‌注意‌：不建议使用隔离变压器来浮动示波器地，因为对于高dV/dt信号，线频隔离变压器并非完全隔离。

4. 高速GaN E-HEMT的电流感应

• ‌方法‌：使用电流分流电阻、电流变压器或Rogowski线圈电流探头。每种方法各有优缺点，需根据具体应用选择。

三、双脉冲开关测试

• ‌目的‌：用于表征硬开关的开通和关断。
• ‌设置‌：包括被测设备（DUT）的开通和关断，以及电感电流的续流过程。
• ‌示例‌：提供了400V/30A硬开关开通和关断的测试结果，展示了GaN E-HEMT的清洁开关边缘和快速开关速度。

四、开关能量Eon/Eoff测量

• ‌技术‌：详细介绍了Vgs、Vds、Ids的探测技术，以提高测量准确性。
• ‌损失分布‌：包括外部测量损失（如Eqoss和Eoss）和器件内部损失。
• ‌示例‌：提供了400V/30A条件下的Eon/Eoff测试结果，强调了通道去偏斜对于准确测量的重要性。

五、总结与结论

• ‌要点‌：准确表征GaN E-HEMT的超快开关速度需要注意测试方法。本文档提供了适当的测量设备和技术的概述，并展示了两个常见的晶体管表征测试及其结果。
• ‌意义‌：为电力电子设计师提供了准确表征GaN E-HEMT并设计优化性能电力系统的指导。

六、附录：带宽要求

• ‌带宽影响‌：测量带宽由示波器和探头的性能决定。有限带宽会导致延迟，影响测量结果。
• ‌建议‌：对于GaN E-HEMT的超快开关转换和低寄生电容，需要使用高带宽设备进行测量。

通过遵循这些测量技巧，电力电子设计师可以准确评估高速GaN E-HEMT的性能，并设计出性能更优的电力系统。