자동차 전력 전자장치 테스트 | SiC 및 GaN 전력 반도체

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고효율 자동차 전력 전자장치 개발 솔루션

자동차 제조업체는 e-모빌리티 구현을 위해 파워트레인 및 차량 하위 시스템에 고성능 전력 전자장치를 사용합니다. 이러한 전력 컨버터는 진동, 소음, 그리고 극한 온도 환경에서도 안정적으로 작동해야 합니다.

탄소 배출 감소와 EV(전기차) 및 HEV(하이브리드차) 시장의 성장으로 효율적인 전력 시스템에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이에 따라 실리콘 카바이드(SiC) 및 질화 갈륨(GaN)과 같은 차세대 반도체 기술이 필수적입니다.

이러한 기술은 스위칭 속도 증가, 고전압 지원, 그리고 열 성능 강화를 요구하지만, 이를 구현하기 위한 설계 및 테스트 과제가 발생합니다. 키사이트의 자동차 전력 전자장치 솔루션은 반도체 디바이스 특성화부터 시스템 레벨 검증까지 지원하여 더 안전하고 고효율의 전력 시스템 개발을 돕습니다.

차세대 SiC 및 GaN 반도체 솔루션으로 자동차 전력 전자장치의 성능과 신뢰성을 극대화하세요.

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와이드 밴드갭 디바이스 테스트

와이드 밴드갭(WBG) 디바이스 테스트

설계 도구

키사이트의 전자 설계 자동화(EDA) 소프트웨어는 설계 도구를 통해 제품 성능과 수율을 극대화하는 동시에 출시 시간을 단축할 수 있습니다.

디바이스 파형 분석

파형 분석

FAQ

자동차 전력 디바이스 및 테스트 방법에 대해 자주 묻는 질문

이중 펄스 테스트: 전력 디바이스 동적 특성화의 표준

전기차(EV) 시장의 확대로 IGBT, 실리콘 카바이드(SiC), 질화 갈륨(GaN) 반도체에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 이러한 전력 디바이스의 정확한 특성화를 위해서는 정적 측정과 동적 측정이 모두 필요합니다. 이중 펄스 테스트는 전력 디바이스의 동적 특성화를 위한 업계 표준 방법으로 자리 잡고 있습니다.

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와이드 밴드갭(WBG) 전력 모듈 테스트

키사이트 PD1550A 고급 동적 전력 디바이스 분석기/이중 펄스 테스터는 와이드 밴드갭(WBG) 전력 모듈의 정확하고 반복 가능한 측정을 제공합니다. 곧 개별 디바이스 테스트 옵션도 추가될 예정입니다.

이 시스템은 안전한 테스트 환경을 보장하면서도 빠르고 안정적인 결과를 제공하는 기성품 턴키 솔루션입니다. 모듈식 하드웨어 설계와 소프트웨어 업데이트를 통해 연구 개발(R&D) 팀은 기술 발전에 맞춰 지속적으로 테스트 환경을 확장하고 유지할 수 있습니다.

PD1550A 솔루션으로 이중 펄스 테스트의 강력한 성능을 경험하고 시장 출시 기간을 단축해 보세요.

디스크리트 WBG 디바이스 특성화

키사이트 PD1500A 동적 전력 디바이스 분석기/이중 펄스 테스터는 이산 소자 와이드 밴드갭(WBG) 반도체를 위한 신뢰할 수 있는 정밀 측정 솔루션입니다.

이 시스템은 PD1550A와 유사하지만 더 작은 설치 공간에 최적화된 기성품 턴키 솔루션으로 설계되었습니다. PD1500A는 안전한 테스트 환경을 제공하면서도 빠르고 정확한 측정 결과를 통해 개발 프로세스를 가속화합니다.

이를 통해 설계자와 엔지니어는 시장 출시 기간을 단축하면서 디바이스 특성화를 효율적으로 수행할 수 있습니다.

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키사이트 더블 펄스 테스트 라이브러리에서 자세히 알아보기

Article Reprints 2022.08.08

Understanding Probing Requirements When Measuring Dynamic Power Module Parameters

For high-quality characterization, wide-bandgap (WBG) transistors need to be characterized dynamically. In contrast to discrete devices, testing a power module in a double-pulse test system requires measuring low-side and high-side signals. This introduces new challenges for isolation and common-mode (CM) rejection due to the high voltage and fast switching. Keysight's WBG power semiconductor test experts provide an overview of the probing requirements for each of the relevant signals.

2022.08.08

Article Reprints 2022.08.03

Dynamic On-Resistance Measurement Technique for GaN Power Transistors

Dynamic on-state resistance is critical for the reliable and stable operation of GaN power transistors. However, many engineers are struggling to evaluate dynamic on-state resistance because of the difficulty in measuring it consistently with sufficient resolution. In this article, Keysight's wide bandgap power device experts discuss a measurement technique of dynamic on-state resistance using a double pulse test system with a clamp circuit.

2022.08.03

Article Reprints 2022.08.04

Understanding Bandwidth Requirements When Measuring Switching Characteristics in Power Electronic Applications

When using an oscilloscope for measuring signal switching characteristics in a power electronic application, one important aspect to consider is that the measurement system has sufficient bandwidth to be able to accurately measure the dynamic characteristics of the device under test. With the advent of wide bandgap (WBG) power semiconductors, developers face a transition to higher operating frequencies and more importantly, shorter switching times. In this article, Keysight's WBG experts propose a method for estimating the required measurement bandwidth.

2022.08.04

Article Reprints 2022.08.03

Cascode GaN FET Dynamic Characterization

Dynamic characterization of Gallium nitride (GaN) power semiconductor field effect transistors (FET) present very difficult challenges because of their higher frequency operation and multiple variations of technology. One of the popular GaN device types is Cascode GaN FET, which provides even more difficult challenges with its oscillation prone device behavior. In this article, Keysight's wide bandgap power device experts specifically discuss how we overcome the challenges associated with Cascode GaN FET measurements.

2022.08.03

Article Reprints 2020.08.10

Designing a Double-Pulse Test (DPT) System to Enable Correlation of Dynamic Characteristics

A standard double pulse test (DPT) system designed to characterize wide-bandgap (WBG) power transistors must keep parasitics small and consistent from system to system. Learn the key considerations when designing your DPT system used to correlate results between multiple test systems.

2020.08.10

Article Reprints 2020.08.10

New Generation Power Semiconductor Dynamic Characterization Test System

Learn about the challenges of power device dynamic testing, and what constitutes an ideal double pulse test to tackle these high voltage and high current tests.

2020.08.10

Article Reprints 2020.10.09

GaN Power Semiconductor Device Dynamic Characterization

Gallium nitride (GaN) power semiconductor field effect transistors (FET) pose difficult design and test challenges due to its higher frequency operation and multiple variations of technology. This article discusses how to overcome GaN FET dynamic characterization challenges.

2020.10.09

Article Reprints 2020.07.20

The Challenges of Obtaining Repeatable and Reliable Double-Pulse Test Results – Measurement Science

In our April article, we discussed the challenges of fixture design to obtain repeatable and reliable results from your Double Pulse Test (DPT) setup. In this article, we continue the discussion, but focus on measurement science. There are many measurement aspects to consider.

2020.07.20

Article Reprints 2020.07.20

Simulation of Wide-Bandgap Power Circuits Using Advanced Characterization and Modeling

With the emergence of wide-bandgap (WBG) power semiconductor devices, the power electronics industry is facing multiple inflection points. For example, the high-speed operation of WBG devices has important implications for circuit simulation. This article presents one way to create simulations that surpass those developed using conventional methods.

2020.07.20

Article Reprints 2020.07.13

Overcoming Challenges Characterizing High Speed Power Semiconductors

Having trouble obtaining consistent results from your Double-Pulse Test (DPT) setup? You are not alone. As the switching frequency of switch-mode power converters increase into the MHz range, rise/fall times are dropping to 10ns or even single digits of nanoseconds. It is no longer possible to design and measure power converter performance without considering high frequency effects. This article discusses DPT fixture design to obtain repeatable and reliable results from your DPT setup.

2020.07.13

차량용 WBG 전력 디바이스 정적 특성 평가

오토모티브 전력 전자 제품의 성능 최적화를 위해서는 어플리케이션에 맞는 전력 반도체 디바이스와 구성 요소를 선택하는 것이 중요합니다.

키사이트 B1506A 전력 디바이스 분석기는 와이드 밴드갭(WBG) 디바이스의 정적 특성 평가에 최적화된 솔루션입니다. 이 장비는 다양한 작동 조건에서 항복 전압, 온 저항, FET(전계효과 트랜지스터) 커패시턴스, 게이트 전하, 그리고 전력 손실을 포함한 IV 파라미터를 정확하게 분석할 수 있습니다.

이를 통해 설계자는 디바이스의 성능을 정밀하게 검증하고 회로 설계의 신뢰성을 높일 수 있습니다.

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스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS) 설계

실리콘 카바이드(SiC) 및 질화 갈륨(GaN)과 같은 와이드 밴드갭(WBG) 반도체의 등장으로 스위치 모드 전원 공급 장치(SMPS) 설계가 새로운 전환점을 맞이하고 있습니다.

기존의 SPICE 기반 사전 레이아웃 시뮬레이션 프로그램은 집적 회로 설계에 집중되어 있어 레이아웃 기생 효과로 발생하는 전압 스파이크와 전자기(EM) 간섭 문제를 충분히 해결하지 못합니다. 이러한 한계를 극복하려면 더 정확하고 현대적인 설계 도구가 필요합니다.

이 문제를 해결하기 위해서는 레이아웃 후 EM-회로 공동 시뮬레이션 단계를 추가하는 새로운 워크플로우가 필수적입니다. 키사이트의 PathWave 고급 설계 시스템(ADS)과 Power Electronics Pro (PEPro)는 첫 번째 프로토타입 제작 전에 레이아웃 기생 효과를 정확하게 시뮬레이션하여 설계 초기 단계에서 문제를 찾아냅니다.

이 솔루션은 SMPS 설계에서 전압 스파이크를 줄이고, EM 간섭을 완화하며, 보다 효율적이고 신뢰성 있는 전원 공급 장치를 구현하도록 지원합니다.

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정확한 SPICE 모델을 신속하게 제공

반도체 산업은 제품 성능과 수율을 극대화하고, 출시 기간을 단축하며, 생산 비용을 절감해야 하는 지속적인 과제에 직면해 있습니다.

최신 PathWave 디바이스 모델링(IC-CAP) 릴리스는 새롭게 설계된 사용자 인터페이스(UI)와 사용성 개선을 통해 더 많은 모델을 더 짧은 시간에 추출할 수 있도록 지원합니다. 또한 Python 3을 지원하며, 통합 플로팅 기능과 맞춤형 설치 연결을 제공해 설계 효율성을 높입니다.

키사이트는 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET), 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT), 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터(IGBT), 실리콘 카바이드(SiC), 그리고 질화 갈륨(GaN)을 위한 추출 워크플로도 함께 제공합니다.

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