标签: 光隔离探头

作为功率半导体厂商，为下游客户提供典型应用方案似乎成行业内约定俗成的事。也就是说，作为半导体原厂不仅要设计好芯片，还要亲自设计和验证很多应用方案供下游客户参考或者直接采用，以便让自己的芯片能快速通过下游客户的应用而占领市场。 但是下游客户面临的应用场景复杂多样，尽管芯片原厂提供了应用方案的原理图、甚至是PCB参考设计，在下游客户手中仍然会遇到各种各样的技术难题而导致项目停滞不前。 每当这个时候，下游客户希望 通过原厂FAE尽快找到解决方案 ，或者将遇到技术挫折 归咎为芯片本身设计问题 ，尽管不排除芯片可能存在不适用的领域，但是大部分时候是应用层面的问题，和芯片没有关系。 这种情况对新兴的第三代半导体氮化镓（GaN）原厂来说尤为常见，其根本原因是氮化镓芯片的优异开关性能所引起的测试难题，下游的氮化镓应用工程师往往束手无策 。 某知名氮化镓品牌的下游客户，用氮化镓半桥方案作为3C消费类产品的电源，因电源稳定性一直存在问题，导致其产品研制受阻；工程师寻求原厂FAE技术支持，因测试结果的数据与理论数据相差悬殊，原厂FAE怀疑客户的测试手段可能存在问题， 建议客户采用麦科信公司的OIP系列光隔离探头进行测试 ，让客户测试后再进行下一步沟通。作为光隔离探头的提供方，麦科信工程师对测试过程提供了技术支持。 测试背景： 3C消费类产品，其电源采用氮化镓（GaN）半桥方案。 测试目的： 氮化镓半桥上下管的Vgs及Vds，分析控制信号的时间及电压是否满足设计要求。 测试设备： 示波器TO3004，光隔离探头OIP200B，高压差分探头及无源探头。 测试结果如下： ▲上管开启（黄色光隔离探头），下管关断（蓝色无源探头） ▲上管关断（黄色光隔离探头），下管开启（蓝色差分探头） ▲上管导通Vgs信号波形（光隔离探头） ▲上管关断Vgs信号波形（光隔离探头） 从以上测试结果看，在开关导通和关断的瞬间，尽管无源探头测试的是下管信号，仍然有剧烈的震荡，这是 无源探头不能抑制共模干扰导致的 ，而 OIP光隔离探头完全抑制了共模干扰 ，把真实的信号形态进行了呈现。 现场测试照片如下： ▲测试目标和接线 ▲示波器波形画面 后记 该客户将示波器截图发给氮化镓原厂FAE，FAE很直观就发现了电路问题所在。该客户对电源电路进行了调整，最终解决了所有的问题。这个案例对氮化镓原厂FAE来说不算典型，几乎是每天都要面对的情形，因为下游客户测试设备所限，很难真正发现氮化镓电路所存在的问题。 常言道“工欲善其事，必先利其器”，借助麦科信OIP系列光隔离探头可以让工程师洞见最真实的信号特征，很快找到问题所在，大大减少原厂FAE和下游客户之间沟通的时间成本。

测试背景 地点： 国外某知名品牌半导体企业，深圳氮化镓实验室 测试对象： 氮化镓半桥快充 测试原因： 因高压差分探头测试半桥上管Vgs时会炸管，需要对半桥上管控制信号的具体参数进行摸底测试 测试探头： 麦科信 OIP系列光隔离探头 现场条件 因该氮化镓快充PCBA设计密度很高，阻容采用0402器件，只能采用不是最优方案的同轴延长线连接（通常推荐采用MCX母座连接，可最大限度减少引线误差）。 现场连接图如下： ▲图1：接线 现场测试步骤 1.将探头连接10X衰减器，并将衰减器插入同轴延长线； 2.将OIP探头连接示波器第4通道并开机； 3.将示波器对应通道衰减比设置10X，将输入电阻设置为50Ω； 4.给目标板上电； ▲图2：测试场景1 ▲图3：测试场景2 测试结果 1.Vgs控制电压5.1V左右，信号光滑无任何畸变； 2.上管关断瞬间负冲0.5V左右，在氮化镓器件安全范围； 3.下管关断瞬间引起的负冲在2.2V左右，在氮化镓器件安全范围； 4.Vgs信号上升时间240ns左右。 （以上数据通过截屏读数） ▲图4：测试结果截屏 结论 1.目标板设计合理，Vgs控制信号近乎完美； 2.测试显示Vgs信号无任何震荡，共模干扰被完全抑制； 3.OIP系列光隔离探头测试氮化镓半桥上管Vgs，没有引起炸管。