Hocheffiziente Kfz-Leistungselektronik schaffen

Automobilhersteller setzen Hochleistungselektronik ein, um die Elektromobilität durch die Elektrifizierung des Antriebsstrangs und anderer Fahrzeugteilsysteme zu ermöglichen. Diese Leistungswandler müssen in rauen Umgebungen mit ständigen mechanischen Vibrationen, Lärm und großen Temperaturbereichen arbeiten. Der Fokus auf die Reduzierung von Kohlenstoffemissionen und das Wachstum von Elektrofahrzeugen (EVs) und Hybrid-EVs (HEVs) wird die Nachfrage nach effizienten Leistungssystemen erhöhen, die neue Halbleitertechnologien wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) erfordern. Erhöhte Schaltgeschwindigkeiten, hohe Spannungen und eine erweiterte thermische Leistung stellen eine Herausforderung für die Entwicklung und Prüfung der Charakterisierung und Modellierung dieser neuen Technologien dar. Erfahren Sie, wie die branchenführenden Automotive-Lösungen von Keysight Ihnen helfen können, sicherere und leistungsfähigere Leistungselektronik zu liefern - vom Gerät bis zum System.

Doppel-Impuls-Test

Elektrofahrzeuge erhöhen die Nachfrage nach Isolierschicht-Bipolartransistoren (IGBTs), Siliziumkarbid- (SiC) und Galliumnitrid- (GaN) Halbleitern. Die genaue Charakterisierung dieser Bauelemente erfordert sowohl statische als auch dynamische Messungen. Die Doppelimpuls-Testmethode ist der De-facto-Industriestandard für die dynamische Charakterisierung von Leistungsbauelementen.

Test von Wide-Bandgap (WBG) Leistungsmodulen

Der fortschrittliche dynamische Power Device Analyzer/Doppelpulstester PD1550A von Keysight liefert wiederholbare, zuverlässige Messungen von Leistungsmodulen mit breiter Bandlücke; eine Option für diskrete Geräte folgt in Kürze. Dieses Standardsystem ist eine schlüsselfertige Messlösung, die eine schnellere Markteinführung ermöglicht, indem sie schnelle und zuverlässige Ergebnisse liefert, auf die Sie sich verlassen können, und gleichzeitig eine sichere Testumgebung gewährleistet. Das modulare Hardware-Design und die Software-Updates stellen sicher, dass Ihr Forschungs- und Entwicklungsteam auch bei schnellen technologischen Weiterentwicklungen weiter testen kann. Entdecken Sie noch heute die Vorteile der Doppelimpulsprüfung mit dem PD1550A, dem fortschrittlichen dynamischen Power Device Analyzer / Doppelimpulsprüfer.

Diskrete WBG-Geräte charakterisieren

Der dynamische Power Device Analyzer / Doppelimpuls-Tester PD1500A von Keysight liefert wiederholbare, zuverlässige Messungen von diskreten Wide-Bandgap-Halbleitern. Wie das Keysight PD1550A hat auch das PD1500A eine kleinere Grundfläche und ist eine schlüsselfertige Messlösung, die sofort einsatzbereit ist. Die Plattform ermöglicht eine schnellere Markteinführung, da sie schnelle und zuverlässige Ergebnisse liefert, auf die Sie sich verlassen können, und gleichzeitig eine sichere Testumgebung gewährleistet.

Erfahren Sie mehr über die Doppelimpuls-Testbibliothek von Keysight

Bewertung der statischen Eigenschaften von WBG-Stromversorgungsgeräten für Kraftfahrzeuge

Um die Leistung von Leistungselektronikprodukten für die Automobilindustrie zu maximieren, müssen Sie die richtigen Leistungshalbleitergeräte und -komponenten für jede Anwendung auswählen. Der Keysight B1506A Power Device Analyzer für den Schaltungsentwurf ist eine ideale Lösung für die Analyse der statischen Eigenschaften von WBG-Geräten.

Es kann alle relevanten Geräteparameter unter verschiedenen Betriebsbedingungen bewerten: IV-Parameter wie Durchbruchspannung und Durchlasswiderstand, Kapazitäten von Drei-Terminal-Feldeffekttransistoren (FETs), Gate-Ladung und Verlustleistung.

effiziente Schaltungsentwicklungssoftware von Keysight

Design eines Schaltnetzteils

Mit dem Aufkommen von Halbleitern mit breiter Bandlücke wie Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) entwickeln sich die Designs von Schaltnetzteilen (SMPS) weiter. Für den Entwurf dieser Stromversorgungen ist ein modernes Schaltungsentwurfswerkzeug erforderlich, da das traditionelle Simulationsprogramm mit integrierter Schaltungsbetonung (SPICE) vor dem Layout nicht mehr ausreicht. SPICE berücksichtigt keine Spannungsspitzen und elektromagnetische (EM) Interferenzen, die durch Parasiten im Layout verursacht werden.

Um diese Probleme zu finden und zu beheben, ist ein neuer Arbeitsablauf erforderlich, der eine Co-Simulationsphase zwischen EM und Schaltung nach dem Layout vorsieht. Das PathWave Advanced Design System (ADS) und Power Electronics Pro (PEPro) von Keysight simulieren die Auswirkungen von Layout-Parasiten vor dem ersten Prototyp. 

Schnelle Bereitstellung präziser SPICE-Modelle

Die Halbleiterindustrie steht vor der ständigen Herausforderung, die Produktleistung und -ausbeute zu maximieren, die Markteinführungszeit zu verkürzen und die Produktionskosten zu senken.

Die neueste Version der PathWave-Gerätemodellierung (IC-CAP) bietet eine neu gestaltete Benutzeroberfläche und Verbesserungen der Benutzerfreundlichkeit, damit Sie mehr Modelle in kürzerer Zeit extrahieren können. Sie unterstützt außerdem Python 3, integriertes Plotting und die Verknüpfung mit kundenspezifischen Installationen. Keysight bietet auch einen Extraktionsfluss für Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren (MOSFET), Bipolartransistoren (BJT), Isolierschicht-Bipolartransistoren (IGBT), Siliziumkarbid (SIC) und Galliumnitrid (GaN).

PathWave-Software zur Modellierung von Geräten (IC-CAP)

ERKENNUNG ANOMALER WELLENFORMEN IN KFZ-MIKROCONTROLLERN UND -FPGA

Für kritische Funktionen in Elektrofahrzeugen werden zahlreiche Mikrocontroller-Einheiten (MCUs) und feldprogrammierbare Gate-Array-Einheiten (FPGAs) verwendet. Jede Fehlfunktion könnte zu potenziellen Todesfällen und nachteiligen geschäftlichen Auswirkungen, wie z. B. massenhaften Produktrückrufen, führen. Der Keysight CX3300A Gerätestromwellenform-Analysator und die Analysesoftware für anomale Wellenformen erkennt und analysiert schnell anomale Signale in diesen MCUs und FPGAs und ermöglicht eine schnelle Behebung von Hardware-, Firmware- und Softwarefehlern.

Jetzt können Sie 15 % bei den CX3300-Anwendungspaketen für diesen leistungsstarken Wellenformanalysator sparen. 

 

AUTOMOTIVE POWER ELECTRONICS FAQs

Was ist Leistungselektronik für Kraftfahrzeuge?

Die Leistungselektronik für Kraftfahrzeuge umfasst Bauelemente wie Dioden, Bipolartransistoren mit isoliertem Gate (IGBTs), MOSFETs und die neueren Bauelemente aus Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN).

Wofür werden Kfz-Stromversorgungsgeräte in einem Fahrzeug verwendet? 

Stromversorgungsgeräte für Kraftfahrzeuge steuern und wandeln elektrische Energie für verschiedene Automobilanwendungen um, z. B. für Karosserieelektronik, Infotainment und Telematik, Sicherheit, Fahrwerk und zunehmend auch für den Antriebsstrang von Elektrofahrzeugen (EVs).

Was sind Geräte mit breiter Bandlücke?

WBG-Bauelemente (Wide Bandgap) sind Leistungshalbleiter auf der Basis von Siliziumkarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN), die in modernen Stromrichterkonzepten verwendet werden.

Warum werden GaN- und SiC-WBG-Bauelemente immer beliebter?

GaN- und SiC-WBG-Halbleiter bieten große Sprünge in Bezug auf Geschwindigkeit (10- bis 100-mal schneller als frühere Designs), höhere Spannung und thermischen Betrieb. Diese höhere Geschwindigkeit verbessert den Wirkungsgrad und reduziert die Größe und die Kosten. Diese Vorteile ermöglichen es den Entwicklern von Stromrichtern für die Automobilindustrie, eine höhere Leistung in einen kleineren und leichteren Formfaktor zu integrieren.

Was ist der Unterschied zwischen dynamischer und statischer Charakterisierung bei WBG-Tests?

Dynamische Charakterisierungen sind zeitabhängige Wellenform-Charakterisierungen und Parameterextraktionen aus dem Schaltzustand des Bauelements - ein zu aus (oder umgekehrt), wie z.B. Einschalten, Ausschalten und Schalten. Statische Charakterisierungen sind grundsätzlich I-U- und C-U-Charakterisierungen, die nicht zeitabhängig sind. 

Zu den I-V-Kenndaten gehören Vth, Vge(th), Id-Vgs, Ic-Vge, Id-Vds, Ic-Vce, Rds-on, Vce(sat), Igss, Iges, BVds und BVces.

C-V-Merkmale wie Ciss, Coss, Crss, Rg, Cies, Coes, und Cres . 

Sie brauchen Hilfe oder haben Fragen?