背景:

　モーターコントローラは、新エネルギー自動車の電制システムにおける重要なコンポーネントの一つです。バッテリーからの直流電力を交流電力に変換し、モーターを駆動する役割を担っています。このプロセスにおいて、コアとなるパワーデバイスは通常、SiC（炭化ケイ素）またはGaN（窒化ガリウム）材料で作られたMOSFETまたはIGBTであり、エネルギー変換と電力制御のタスクを担当します。モーターコントローラの性能と信頼性を確保するためには、これらのパワーデバイスに対して厳格なテストを行う必要があり、その中にはダブルパルステストも含まれます。

事例紹介:

　ダブルパルステストは、エンジニアがモーターコントローラのパワーデバイスのキーパラメータ（スイッチング速度、スイッチング損失、電圧および電流波形など）を評価し、モーターコントローラの設計を最適化するのに役立ちます。しかし、ダブルパルステストにおいて上段トランジスタのVgs（ゲート-ソース間電圧）を測定することは技術的な課題です。測定システムは高い帯域幅特性に加えて、より高い**共モード除去比（CMRR）**を必要とします。

テスト事例:

　テスト対象：ある新エネルギー自動車のモーターコントローラのコアボード
　テストポイント：モーターコントローラのブリッジ回路における上段トランジスタのVgsおよび上段トランジスタのVds
　顧客の課題：従来の差動プローブを使用して上段トランジスタのVgsを測定した際、信号に深刻な振動が発生し、回路の問題を分析・特定することができませんでした。

   

▲ 元のテスト信号の振動による歪み


テスト現場:

　以下の現場テスト図は、Micsigの高解像度オシロスコープMHO3シリーズMHO3-5004、光アイソレーションプローブMOIPシリーズMOIP1000P、高電圧差動プローブDP1502、およびテスト対象デバイスを示しています。

   

▲ 現場テスト図

　
ダブルパルステストにおいて、光アイソレーションプローブは上段トランジスタのVgsを測定します。このモジュールはモーターコントローラのコア部分であり、そのスイッチング速度は非常に速く、通常ナノ秒レベルです。テスト中、高速スイッチングによって発生する**電磁干渉（EMI）が測定結果に影響を与えます。光アイソレーションプローブの高い共モード除去比（CMRR）**により、高干渉環境下でも信号の真実を明らかにし、クリアな信号波形を提供します。

　
下段トランジスタの干渉は比較的少ないため、差動プローブでテスト要件を満たすことができます。現在、主流のダブルパルステストでは、帯域幅200MHz、絶縁耐圧1500Vの差動プローブが使用されています。デバイスのピンが比較的細いため、従来の電流測定方法では直接チップピンを測定できない場合があります。そのため、下段トランジスタのIdを測定するには、**ロゴスキーコイル（Rogowski Coil）**を使用することを推奨します。ロゴスキーコイルは非接触型の電流測定デバイスであり、ワイヤに触れることなく電流を測定できるため、ピンの保護と迅速かつ正確な電流測定結果の取得に非常に重要です。

　
以下は実際の測定波形図です：光アイソレーションプローブは上段トランジスタのVgsを測定し、差動プローブは下段トランジスタのVdsおよびVgsを測定します。また、MicsigのロゴスキーコイルRCP1200XSを使用して下段トランジスタのIdを測定することを推奨します。


   

▲ 実際の測定波形図

 

顧客フィードバック:

　以前のダブルパルステストでは、上段トランジスタのVgs信号に大きな共モード干渉がありました。当初、差動プローブの共モード除去比（CMRR）に対する理解が浅く、差動プローブのテスト結果を信じていました。振動がシステム設計によるものだと考え、回路を繰り返し修正・検証しましたが、問題は解決されませんでした。今回、Micsigの光アイソレーションプローブを使用したところ、テスト効果が非常に良好でした。この光アイソレーションプローブは高周波帯域でも高いCMRRを維持し、テスト後には振動波形が消えました。結果は私たちの理論分析と非常に近いものでした。

まとめ:

　Micsigの光アイソレーションプローブMOIP1000Pは、**共モード除去比（CMRR）**が180dBと非常に高く、1GHzの周波数帯域でも100dB以上の性能を維持します。この優れた性能により、SiC（炭化ケイ素）やGaN（窒化ガリウム）をコアデバイスとする回路設計において、より正確で信頼性の高い回路テストと検証が可能です。エンジニアは実際の上段トランジスタのVgs電圧波形をキャプチャし、回路設計が要件を満たしているかどうかを正確に分析し、製品の高性能と信頼性を確保できます。

Micsigについて

　深センMicsigテクノロジー株式会社は、信号テストおよび測定機器の主要な研究開発メーカーおよびソリューション提供者であり、国家ハイテク企業および専門的で精密な革新的企業です。Micsigは、信号テストおよび測定分野の最先端技術の研究開発に注力しており、特にオシロスコープおよびオシロスコーププローブの分野では常に革新の最前線に立っています。私たちはフラットパネルオシロスコープのパイオニアであり、光アイソレーションプローブのリーダーです。

　私たちは使命とビジョンを堅持し、専門性から出発し、技術の境界を突破し続け、電子分野のすべての労働者とその組織がより効率的で優れた存在になることを支援します。

　私たちのすべての革新は、製品の技術的限界を突破し、業界の発展トレンドの新しい可能性を探求することにあります。

　会社の主な製品には、オシロスコープシリーズ（高解像度オシロスコープ、フラットパネルオシロスコープ、自動車診断オシロスコープ、分割型オシロスコープ）およびオシロスコーププローブシリーズ（光アイソレーションプローブ、高電圧差動プローブ、柔軟な電流プローブ（ロゴスキーコイル）、高周波AC/DC電流プローブ、低周波AC/DC電流プローブなど）が含まれます。


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