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800V超充技术下的电驱变革
800V超充技术为电动汽车充电带来机遇与挑战
市场调研数据显示,超80%的用户对电动汽车的充电速度和续航里程表示不满。
新的800V超充技术可以很好解决电动汽车的里程焦虑及充电速度慢的问题。与此同时，800V超充架构的出现，也对汽车行业带来了新的技术挑战:汽车电驱,电控,OBC,DC-DC 等多个相关技术也需要随之全面提升。
800V新架构的技术优势与测试挑战
技术优势
- 电驱动系统效率提升
- 降低工作损耗
- 减小体积
- 解決里程焦虑、充电速度慢
测试挑战
- 对三代器件性能不熟悉
- 缺少基于三代器件的设计
- 增加了EMl难度
- 原有的测试仪器和方法不能满足要求
工程师在800V电驱设计工作中所面对的测试难题
核心器件评估选型
- 静态特性与动态特性
- 双脉冲测试
- 高带宽电压电流采集
- 通道传输延迟补偿
- 功率回路寄生杂感控制
- ATE测试系统
- 可靠性、失效机理
- Vth漂移
- Rdson漂移
电驱产品开发
- 高频高压共模干扰
- 串扰
- SOA
- 开关损耗
- 磁损耗
- 环路响应
台架测试
- 三相相位矢量图
- 电流潜波
- 效率测试
- 趋势动态分析
- DQ0
- 测试没备的远程控制
静态参数测试
测试痛点
静态参数测试方案用于标定功率器件指标，验证产品指标是否一致， 为产品的可靠性提供强大支持。例如，开发和使用 MOSFET、 IGBT、二极管及其他大功率器件，需要进行器件级的静态参数测量，并不断优化开关状态下的电气性能。
测试项目
极电压
极电流
漏电流
输入/输出电容
反向输出电容
泰克方案优势
完整的解决方案，超高性价比
1. 可现场升级和重新配置，将
PCT转换成可靠性或晶片分类测试仪
2. 可配置功率电平：200V 至 3kV、1A 至
100A、1A 至1000A、1A 至2000A、1A 至3000A
3. 宽动态范围：μV 至 3kV、fA至 100A
4. 全量程容- 电压 (C-V) 能力：fF至 μF
5. 支持 2、3 和 4 端器件、高达3kV DC 偏移
6. 高性能测试夹具支持一系列软件包类型
7. 探头测试台接口支持多种常见的探头类型
动态参数测试
测试痛点
我们需要了解功率器件的动态特性以保证选用的高速功率器件能在自己的电源产品设计中稳定运行。 例如，器件或模块在不同温度下的特性、短路特性和短路关断、 栅极驱动特性、关断时过电压特性、二极管恢复特性、开关损耗测试等。
测试项目
开通参数
关断参数
反向恢复参数
短路参数
杂感
泰克方案优势
高效率、高精度、高性价比、更安全、操作方便、可定制
1. 一次测试可自动获取30
余项功率器件测试关键参数
2. 测试主回路杂感低至 10nH
3. 共模抑制比高达120dB
4. 测试方案完全符合 IEC 60747国际标准
可靠性测试
方案下载：
可靠性测试方案测试痛点
碳化硅的长期运行可靠性是目前业内关注的核心问题之一。由于宽禁带半导体器件本身的特性，如大量的界面陷阱导致的阈值电压漂移问题，传统的基于硅器件的失效模型已无法充分覆盖碳化硅的情况；研究表明需要采取动态的老化测试手段来进行评估，但目前仍缺乏清晰的行业标准。
测试项目
动态HTGB
动态HTRB
动态反向偏压DRB
动态DHTOL
泰克方案优势
在较短时间内了解功率器件的老化特性。
1. Vgs：+30V/-15V
2. Vds：1000V/0V
3. 开关频率：可达250KHz
4. 电压过冲：<10%
5. 支持120 片器件同时测试
双脉冲测试及应力测试
测试痛点
在开发的产品上进行双脉冲测试往往是极为重要的步骤，但是因碳化硅的开关速度增快，准确的测量和表征成为了相当大的挑战，例如怎样才能在高频高压共模干扰下还能准确抓取真实的波形？怎样确认串扰的影响？怎样确认应力测试的真实安全裕量？怎样做通道延时补偿？怎样快速且标准化的获取开关参数？这些都是亟待解决的问题。
测试项目
Vgs/Vds/Id
Eon
Eoff
Vds-peak
泰克方案优势
1.
专用的光隔离探头准确抓取真实信号，业内广泛认可测SiC/GaN
必备
2. 12bit
示波器及丰富的电压电流探头产品库，根据需要灵活选择
3.
自动化双脉冲参数测量以及通道延时补偿，确保准确高效获取测试数据
开关器件及无源器件功耗损耗点测试
测试痛点
效率是电源设计工程师非常关注的，如何定位主要的功率损耗点变的非常重要，传统的理论计算的方法有很多不足，因为实际的电源不同，设计的结构不同，器件的损耗都是有很大的区别，所以工程师需要能准确测试功率主要损耗的开关器件及无源器件的工具及方法。
测试项目
开通损耗
关断损耗
泰克方案优势
精准、稳定性高
1. 12bit ADC MSO5
系列示波器和泰克探头保证测试精度和稳定性。
2. 5-PWR
功率分析软件可以轻松实现电源质量，开关损耗，磁损耗，输出纹波，谐波等测试项目，为工程师设计阶段提供强大的信心。
3.
提供探头时延的校准夹具，更好的满足测试精度和稳定的要求。
4.
结合多年的电源测试经验，设计的测试的算法更真实的反馈电源的特性。
环路响应
测试痛点
开关电源是一种典型的反馈控制系统，其有响应速度和稳定性两个重要的指标。响应速度就是当负载变化或者输入电压变化时，电源能迅速做出调整的速度。 环路响应测试则是用来验证电源的响应情况。
测试项目
环路响应伯德图
相位裕量
穿越频率
泰克方案优势
1. 绘制波特图
2. 测量相位裕度，增益裕度，穿越频率
3. 通过独特的Spectrum
View技术提高频率分辨率，帮助获取更真实的增益和相位曲线。
控制策略改进
测试痛点
将三相交流信号转换为直流信号有助于获得直接正交变换的抽象表示，DQ0 有助于了解控制器正在做什么，以调整控制器设计。 而原本的过程复杂且耗时，设计人员依靠FPGA和基于ASIC的硬件处理传感器数据以获取DQ0信息，然后需通过多次迭代检查控制信息。
测试项目
D、Q、Z 向量图
合成向量R
D、Q、Z、R 标量值
瞬时电机角度
泰克方案优势
泰克提供DQ0测量技术，作为使用Clarke 和Park
变换矩阵的选件，通过转换三相驱动器输出电压或电流波形计算实时DQ0
转换，使得电机设计人员能够将三相电电源部分的性能与控制系统的硬件算法和设计相关联。
支持输出D、Q、Z
及合成向量等信息，并将合成向量显示为重叠的电机旋转，并于瞬时电机角度合并。
三相电测试及谐波分析
测试痛点
三相电源转换器，如变频器，要求在设计过程中进行各种测量。 需要进行关键的电气测量分成三类：输入分析 、输出分析 、纹波分析，每类测量都是马达设计中至关重要的部分。
测试项目
三相电压、电流
三相有功功率、无功功率、视在功率
功率因子、相位角
三相谐波
动态矢量图
效率
泰克方案优势
1.
准确分析交流异步电机、无刷电机和永磁同步电机的三相PWM
信号
2.
独特的基于示波器的相位矢量图，直观的了解特定接线方式的电压有效值和电流有效值之间的相位关系
3. 可对时域信号与矢量图同时查看驱动器输入 /
输出电压和电流信号，调试马达驱动器设计
4.
示波器内置三相自动设置功能，为实现三相电信号采集自定设定最优的水平、垂直、触发和采集参数
5. 根据 IEEE-519
标准或使用自定义极限测量谐波
6. 使用 2V2I ( 两表法 )
测量驱动器系统效率
7. 通过5 系列 MSO
上直观的触摸界面，迅速增加和配置测量
动态分析
测试痛点
电机驱动器分析的一项常见要求是能够在更长的测试时间、当前记录和大量采集中查看电机响应，以监控不同负载条件下的 DUT 行为。这种动态测量有助于了解优质设计和电压、电流、功率、频率等不同参数间的相互依赖性及其基于负载条件的变化。
测试项目
电压、电流、功率、转速等信号
的时间趋势
泰克方案优势
IMDA 解决方案提供两种独特的趋势分析功能：
时间趋势图和采集趋势图。时间趋势图显示的是当前全屏采集数据中，所选择的测量项按照信号周期变化的趋势图；而采集趋势图显示的是将每次采集中所选择的测量项的平均值作为一个数据点，随着每一次采集从而累积显示长期趋势图。
机械分析
测试痛点
需要使用霍尔传感器、QEI输出信号、旋变传感器来计算速度、加速度和方向信息。也需要关注扭矩。
测试项目
转速
加速度
方向
扭矩
泰克方案优势
IMDA-MECH
使用三个霍尔传感器转换进行速度测量计算，根据单位时间内速度的变化率计算加速度。也可使用QEI
方法测量电机转速和方向。提供采集趋势图和直方图显示电机速度的抖动。
IMDA
支持两种扭矩测量方法：传感器法和电流法。
