打造高效率的車用功率電子元件

為了推動動力傳動和其他汽車子系統的電氣化,全球汽車製造商相繼使用高功率電子元件,以實現電動交通願景。 這些功率轉換器必須在惡劣環境中運作,例如不間斷的機械振動、高雜訊和寬廣的溫度範圍。 為因應世界各國對於減少碳排放量日益嚴苛的要求,電動車(EV)和油電混合車(HEV)市場銷量開始起飛,使得汽車產業亟需碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)等各種全新的半導體技術。 更快的切換速度、更高的電壓,以及更寬的溫度範圍,使得工程師在分析這些新技術並進行建模時,面臨了前所未有的設計和測試挑戰。 了解是德科技領先業界的汽車解決方案,如何協助您提供更安全、更高效能的功率電子產品(從元件到系統)。

雙脈衝測試

電動車對絕緣閘雙極電晶體(IGBT)、碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)半導體的需求日益升高。 您需進行靜態和動態量測,以便準確地分析這些元件的特性。 雙脈衝測試方法是功率元件動態特性分析的既定產業標準。

測試寬能隙(WBG)功率模組

Keysight PD1550A 先進動態功率元件分析儀/雙脈衝測試儀可對寬能隙功率模組,進行可重複、可靠的量測,同時還即將推出用於測試離散元件的選項。 這套現成的量測系統是統包式量測解決方案,可提供值得信賴、快速可靠的測試結果,並確保安全的測試環境,進而縮短產品上市時間。 其模組化硬體設計和軟體更新功能,可確保您的研發團隊能隨著技術的快速演進,持續進行測試。 立即使用 PD1500A 動態功率元件分析儀/雙脈衝測試儀解決方案,親自體驗雙脈衝測試的強大威力。

分析 WBG 離散元件的特性

Keysight PD1500A 動態功率元件分析儀/雙脈衝測試儀可對離散寬能隙半導體,進行可靠、可重複的量測。 和 Keysight PD1550A 一樣,PD1500A 是體積輕巧的現成統包式量測解決方案。 該平台可快速提供值得信賴的結果,並確保安全的測試環境,進而縮短產品上市時間。

探索是德科技雙脈衝測試程式庫,以獲得更多資訊

評估車用 WBG 功率元件的靜態特性

為了將車用功率電子產品的效能最大化,您需為各種應用選擇合適的功率半導體元件。 Keysight B1506A 功率元件分析儀適用於電路設計,是分析 WBG 元件靜態特性的理想解決方案。

它可評估各種操作條件下所有相關元件參數:例如 IV 參數(擊穿電壓和導通電阻)、三端場效電晶體(FET)電容、閘極電荷,以及功率損耗。

是德科技的高效率電路設計軟體

切換式電源供應器設計

隨著碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)功率元件等寬能隙半導體問世,切換式電源供應器(SMPS)設計正持續演進。 傳統的布局前模擬程式(SPICE)已無法滿足您的需求,因此在設計這類電源供應器時,您需使用現代化電路設計工具。 SPICE 無法解決布局寄生效應所導致的電壓尖峰和電磁(EM)干擾問題。

您需要加入布局後 EMI 電路協同模擬階段的新工作流程,才能找出問題並進行修正。 Keysight PathWave 先進設計系統(ADS)和 Power Electronics Pro(PEPro)軟體,可在您開始製作第一個原型之前,模擬布局寄生效應。

快速交付準確的 SPICE 模型

半導體產業持續各種挑戰,包括充分發揮產品效能、有效提高良率、縮短新產品上市時間,並且降低生產成本。

最新版的 PathWave 元件建模(IC-CAP)軟體提供重新設計的操作介面,進一步提高了易用性,讓您能在更短的時間內萃取出更多模型。 它還支援 Python 3、整合式繪圖功能,並透過連結啟動客製化安裝。 是德科技還提供金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)、雙極接合電晶體(BJT)、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)、碳化矽(SIC)、氮化鎵(GaN)的萃取流程。

PathWave device modeling (IC-CAP) Software

檢測車用 MCU 和 FPGA 中的異常波形

電動車的關鍵功能使用無數的微控制器單元(MCU)和現場可編程輯閘陣列(FPGA)單元。 如果這些元件故障,可能危及生命安全,對企業造成負面影響,例如大規模產品召回。 Keysight CX3300A 元件電流波形分析儀和異常波形分析軟體,可快速偵測並分析 MCU 和 FPGA 中的異常信號,以便快速修正硬體、韌體和軟體缺陷。

現在購買 CX3300 應用軟體套件,可享 15% 優惠折扣,以便用於功能強大的波形分析儀。

 

車用功率電子元件常見問答集

什麼是車用功率電子元件?

車用功率電子元件指的是二極體、絕緣閘雙極電晶體(IGBT)、MOSFET,以及較新的碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)等元件。

汽車中的車用功率元件有什麼作用?

車用功率元件可控制和轉換各種汽車應用使用的電力,例如車身電子系統、資訊娛樂與車載資通訊系統、安全防護、底盤,以及越來越多的電動車(EV)動力傳動系統。

什麼是寬能隙元件?

寬能隙(WBG)元件是基於碳化矽(SiC)和氮化鎵(GaN)的功率半導體,用於現代功率轉換器設計。

為什麼 GaN 和 SiC WBG 元件如此受歡迎?

GaN 和 SiC WBG 半導體在速度(比以前的設計快 10 倍至 100 倍)、電壓以及熱操作方面取得了重大進展。 這種更快的速度,可大幅提高運作效率,並有助於縮小體積、降低成本。 憑藉這些優點,車用功率轉換器設計人員可將更高的功率處理能力,整合到更小巧輕便的外觀設計中。

WBG 測試的動態和靜態特性分析有何區別?

動態特性分析是指與時間相關的波形特性分析,在切換元件狀態 — 從開啟到關閉(或相反) — 以萃取參數時,例如開啟、關閉和切換。 靜態特性分析基本上是與時間無關的 IV 和 CV 特性分析。

IV 特性包括 Vth、Vge(th)、Id-Vgs、Ic-Vge、Id-Vds、Ic-Vce、Rds-on、Vce(sat)、Igss、Iges、BVds 和 BVces。

CV 特性,例如 Ciss、Coss、Crss、Rg、Cies、Coes 和 Cres。

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