Créer une électronique de puissance automobile à haut rendement

Les constructeurs automobiles utilisent des composants électroniques de haute puissance pour permettre l'e-mobilité en électrifiant les groupes motopropulseurs et d'autres sous-systèmes des véhicules. Ces convertisseurs de puissance doivent fonctionner dans des environnements difficiles, avec des vibrations mécaniques constantes, du bruit et des plages de température étendues. L'accent mis sur la réduction des émissions de carbone et la croissance des véhicules électriques (VE) et des VE hybrides (VEH) augmenteront la demande de systèmes d'alimentation efficaces, nécessitant de nouvelles technologies de semi-conducteurs comme le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN). L'augmentation des vitesses de commutation, la haute tension et les performances thermiques accrues créent des défis de conception et de test pour la caractérisation et la modélisation de ces nouvelles technologies. Découvrez comment les solutions automobiles de pointe de Keysight peuvent vous aider à fournir une électronique de puissance plus sûre et plus performante, de l'appareil au système.

Test de la double impulsion

EVs are increasing demand for insulated-gate bipolar transistors (IGBTs), silicon-carbide (SiC), and gallium-nitride (GaN) semiconductors. La caractérisation précise de ces dispositifs nécessite des mesures statiques et dynamiques. La méthode de test à double impulsion est la norme industrielle de facto pour la caractérisation dynamique des dispositifs de puissance.

Tester les modules de puissance à large bande passante (WBG)

L'analyseur de dispositifs de puissance dynamique avancé PD1550A de Keysight / testeur à double impulsion fournit des mesures répétables et fiables des modules de puissance à large bande passante, avec une option pour les dispositifs discrets à venir. Ce système prêt à l'emploi est une solution de mesure clé en main qui permet d'accélérer la mise sur le marché en fournissant des résultats rapides et fiables sur lesquels vous pouvez compter, tout en garantissant un environnement de test sûr. Sa conception matérielle modulaire et ses mises à jour logicielles permettent à votre équipe de recherche et développement (R&D) de poursuivre ses tests en fonction de l'évolution rapide de la technologie. Découvrez dès aujourd'hui la puissance du test à double impulsion grâce à l'analyseur de dispositifs de puissance dynamique avancé PD1550A et à la solution de test à double impulsion.

Caractériser les dispositifs discrets des GBM

L'analyseur de dispositifs de puissance dynamique / testeur à double impulsion PD1500A de Keysight fournit des mesures répétables et fiables des semi-conducteurs discrets à large bande passante. Comme le Keysight PD1550A, le PD1500A présente un encombrement réduit et constitue une solution de mesure clé en main prête à l'emploi. La plate-forme permet d'accélérer la mise sur le marché en fournissant des résultats rapides et fiables sur lesquels vous pouvez compter, tout en garantissant un environnement de test sûr.

En savoir plus sur la bibliothèque de tests de double impulsion de Keysight

Évaluer les caractéristiques statiques des dispositifs d'alimentation WBG pour l'automobile

Pour maximiser les performances des produits d'électronique de puissance automobile, vous devez sélectionner les dispositifs et les composants semi-conducteurs de puissance appropriés pour chaque application. L'analyseur de dispositifs de puissance Keysight B1506A pour la conception de circuits est une solution idéale pour analyser les caractéristiques statiques des dispositifs WBG.

Il permet d'évaluer tous les paramètres pertinents des dispositifs dans diverses conditions de fonctionnement : les paramètres IV, tels que la tension de claquage et la résistance à l'enclenchement, les capacités des transistors à effet de champ (FET) à trois bornes, la charge de grille et la perte de puissance.

logiciel de conception de circuits efficaces de Keysight

Conception d'une alimentation à découpage

La conception des alimentations à découpage (SMPS) évolue avec l'émergence de semi-conducteurs à large bande interdite tels que les dispositifs de puissance en carbure de silicium (SiC) et en nitrure de gallium (GaN). La conception de ces alimentations nécessite un outil moderne de conception de circuits, car le programme traditionnel de simulation de pré-montage avec accentuation du circuit intégré (SPICE) ne suffit plus. SPICE ne prend pas en compte les pics de tension et les problèmes d'interférences électromagnétiques (EM) causés par les parasites de l'implantation.

Il est nécessaire de mettre en place un nouveau processus de travail intégrant une étape de co-simulation des circuits électroniques et magnétiques après la conception afin d'identifier et de résoudre ces problèmes. Les solutions PathWave Advanced System (ADS) et Power Electronics Pro (PEPro) de Keysight permettront de simuler les effets des parasites de conception avant la réalisation du premier prototype. 

Fournir rapidement des modèles SPICE précis

L'industrie des semi-conducteurs est confrontée à des défis permanents pour maximiser la performance et le rendement des produits, réduire les délais de mise sur le marché et les coûts de production.

La dernière version de PathWave device modeling (IC-CAP) présente une interface utilisateur remaniée et des améliorations de la convivialité afin que vous puissiez extraire plus de modèles en moins de temps. Elle prend également en charge Python 3, le traçage intégré et la liaison avec des installations personnalisées. Keysight also offers extraction flow for metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET), bipolar junction transistor (BJT), insulated-gate bipolar transistor (IGBT), silicon carbide (SIC), gallium nitride (GaN).

Logiciel de modélisation des dispositifs PathWave (IC-CAP)

DÉTECTER LES FORMES D'ONDES ANORMALES DANS LES MCU ET FPGA AUTOMOBILES

Les fonctions essentielles des véhicules électriques utilisent de nombreuses unités de microcontrôleurs (MCU) et de réseaux de portes programmables (FPGA). Tout dysfonctionnement peut entraîner des décès potentiels et des impacts commerciaux préjudiciables, tels que des rappels massifs de produits. L'analyseur de forme d'onde de courant de Keysight CX3300A et le logiciel d'analyse des formes d'onde anormales détectent et analysent rapidement les signaux anormaux dans ces MCU et FPGA, ce qui permet de corriger rapidement les défauts du matériel, du micrologiciel et du logiciel.

Vous pouvez désormais économiser 15 % sur les ensembles d'applications CX3300 à utiliser avec ce puissant analyseur de forme d'onde. 

 

Plus de solutions d'essai pour la mobilité du futur

FAQ AUTOMOTIVE POWER ELECTRONICS

Qu'est-ce que l'électronique de puissance automobile ?

Automotive power electronics refer to devices such as diodes, insulated gate bipolar transistors (IGBTs), MOSFETs, and the newer silicon carbide (SiC) and gallium nitride (GaN) devices.

À quoi servent les dispositifs d'alimentation automobile dans un véhicule ? 

Les dispositifs de puissance automobile contrôlent et convertissent l'énergie électrique pour diverses applications automobiles, telles que l'électronique de carrosserie, l'infotainment et la télématique, la sûreté et la sécurité, le châssis et, de plus en plus, les groupes motopropulseurs des véhicules électriques (VE).

Qu'est-ce qu'un dispositif à large bande interdite ?

Les dispositifs à large bande interdite (WBG) sont des semi-conducteurs de puissance basés sur le carbure de silicium (SiC) et le nitrure de gallium (GaN), utilisés dans les convertisseurs de puissance modernes.

Pourquoi les dispositifs WBG GaN et SiC deviennent-ils populaires ?

Les semi-conducteurs GaN et SiC WBG permettent des avancées majeures en termes de vitesse (10x à 100x plus rapide que les conceptions précédentes), de tension plus élevée et de fonctionnement thermique. Cette vitesse plus rapide améliore l'efficacité et réduit la taille et le coût. Ces avantages permettent aux concepteurs de convertisseurs de puissance automobiles d'intégrer une puissance plus élevée dans un facteur de forme plus petit et plus léger.

Quelle est la différence entre la caractérisation dynamique et la caractérisation statique dans les tests WBG ?

Les caractérisations dynamiques sont des caractérisations de formes d'ondes en fonction du temps et l'extraction de paramètres à partir de l'état de commutation de l'appareil - de marche à arrêt (ou vice versa), comme la mise en marche, l'arrêt et la commutation. Les caractérisations statiques sont essentiellement des caractérisations I-V et C-V qui ne dépendent pas du temps. 

Les caractéristiques I-V comprennent Vth, Vge(th), Id-Vgs, Ic-Vge, Id-Vds, Ic-Vce, Rds-on, Vce(sat), Igss, Iges, BVds et BVces .

Caractéristiques C-V telles que Ciss, Coss, Crss, Rg, Cies, Coes et Cres . 

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