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Teledyne LeCroy

Optisch isolierter Hochspannungstastkopf

16. Januar 2017, 15:51 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Zwei konkrete Einsatzbeispiele

Einsatzbeispiel: High-Side-Gate-Treiber-Messungen

Die Gate-Treiber-Schaltung einer Leistungselektronik ist eine RLC-Reihenschaltung mit parasitären Kapazitäten am Leistungshalbleiter. Die Gate-Spannung des oberen Leistungshalbleiters floatet gegenüber Masse.

Jeder Tastkopf mit einer hohen Kapazität an der Tastkopfspitze, die dann parallel zu der parasitären Kapazität der Gate-Emitter- (CGE) oder Gate-Source-Strecke (CGS) liegt, und/oder der hohen Impedanz und niedrigen Schleifeninduktivität in Reihe zur Impedanz des Gate-Treibers, belastet im günstigsten Falle lediglich das Gate-Treiber-Signale oder sorgt im schlimmsten Fall für eine Fehlfunktion der Schaltung.

Zudem können die Schaltvorgänge des Low-Side-Halbleiters durch die Messanordnung die eigentlich korrekte Messung des High-Side-Halbleiters störend beeinflussen.

Der HVFO hat eine niedrige Kapazität…

…und eine hohe Eingangsimpedanz. Weil der Verstärker optisch isoliert ist, muss an der Tastkopfspitze nur das relativ kleine Gate-Treiber-Signal gemessen werden.

Weil die Belastung nur ungefähr ein Hundertstel verglichen mit der Belastung durch einen herkömmlichen Hochspannungs-Differenztastkopf beträgt, mit der hervorragenden Rausch- und Gleichtaktunterdrückung (CMRR), niedrigen Leitungsinduktivität und der sehr niedrigen Abschwächung, können Gate-Treiber-Signale auch in anspruchsvollen Umgebungen sicher und zuverlässig gemessen werden.

Einsatzbeispiel: Messung floatender Steuer- oder Sensorsignale

Es ist schwierig floatende Steuer- oder Sensorsignale mit herkömmlichen Geräten zu messen, weil ein Tastkopf mit niedriger Eingangsimpedanz oder hoher Abschwächung das Messobjekt belastet und damit die System Performance und/oder Signalgenauigkeit durch starkes Rauschen der Messsignale beeinträchtigt.

Mit dem HVFO erhält man auch bei schnelleren Signalen einen genaueren Signalverlauf, weil die geringe Eingangskapazität nur auf das kleine floatende Sensorsignal und nicht auf die hohe Gleichtaktspannung aufgeladen werden muss.