CYBERTEK CSD01M20 同軸シャント 0.01Ω、2GHz

概要

現代のパワーエレクトロニクスの急速な発展に伴い、SiC／GaNパワーデバイスの応用がますます広がり、エンジニアは周波数が数百kHz、電流が数十Aに達する高速パルス電流を測定する必要があります。従来の高周波電流プローブ（CYBERTEKの高周波AC/DCプローブHCP8000シリーズなど）は鉄心とシールド層を備えており、これらの材料は高周波電流によって大きな損失と発熱を生じます（HCP8000シリーズ取扱説明書の電流周波数ディレーティング曲線を参照）。そのため、エンジニアがこうした回路を測定する際に、電流プローブを焼損させてしまうことがあります。同軸シャントは純抵抗の構造で、高周波電流でも損失が増えないため、高周波電流の検出に非常に適しています。

CYBERTEKの超広帯域同軸シャントUltrafast Current Shunt（UFCS）には、2種類の接続方式があります。

1、リード線型：CSD***Bシリーズ同軸シャントは、2本のピンで回路基板にはんだ付けします。

2、ボルト型：CSD***Mシリーズ同軸シャントは、ボルトとナットで回路基板に固定します。

ボルト型CSD***Mシリーズ同軸シャントを使用する際は、PCB基板の穴に差し込み、ナットを1つ締めるだけで済みます。リード線型CSD***Bシリーズ同軸シャントと比べて、このボルト型同軸シャントは取り付けと取り外しを繰り返し行え、非常に便利です。

ボルト型製品のボルト固定機構には新しい高信頼性設計を採用しており、ナットの締めすぎによって同軸シャントの内部構造が損傷する可能性を大幅に低減できます。

ボルト型同軸シャントの3種類の取り付け方法

1、PCBの裏面からナット1個で固定する

2、PCBの裏面に表面実装ナットを1個はんだ付けすれば、部品面から手または工具で同軸シャントを締め付けられます。

素手で簡単に取り付け・取り外しができるため、エンジニアは抵抗値の異なる同軸シャントを手軽に交換できます。素手での取り付けでは大きなトルクがかからないため、同軸シャントの損傷を防げます。

3、従来のT&M同軸シャントのPCB銅箔取付寸法に対応でき、導電ベースを1つ追加するだけで済みます。

基本原理と性能

CYBERTEKの同軸シャントは独自の同軸抵抗構造設計により、入出力の浮遊インダクタンスが極めて小さく、そのため非常に広い帯域幅（代表帯域幅2GHz超）と平坦な振幅周波数特性を持ちます。CYBERTEKの同軸シャントの出力波形には、歪みや振動がほとんどありません。

製品の応用

同軸シャントは単なる抵抗で絶縁機能を持たないため、オシロスコープと被測定回路は共通接地にする必要があります。フローティング電流を測定する場合は、CYBERTEKのOPL6000またはOPB6000シリーズ光ファイバ絶縁電圧プローブと組み合わせる必要があります。

同軸シャントのBNC出力端は、50Ωインピーダンスの同軸ケーブルでオシロスコープの入力端に接続し、同時にオシロスコープの入力インピーダンスを50Ωに設定する必要があります。そうしないと、高周波パルスの測定時に波形が振動します。ローエンドのオシロスコープには50Ωインピーダンスの設定がない場合があります。その場合は、CYBERTEKの50Ωスルータイプ抵抗CK-50を別途ご購入のうえ、整合させてください。

応用1：ダブルパルス試験のローサイドのId電流を測定します。ハーフブリッジのローサイドのS極はオシロスコープと共通接地にできるため、同軸シャントは絶縁せずにオシロスコープへ直接接続できます。

CH1：測定項目 Vgs2／プローブの種類 10:1パッシブプローブ／プローブ型番 P6501

CH2：測定項目 Ig2／プローブの種類 低電圧差動／プローブ型番 DP6020A

CH3：測定項目 Id2／プローブの種類 同軸シャント／プローブ型番 CSD01M20

CH4：測定項目 Vds2／プローブの種類 高電圧差動／プローブ型番 DP6150

応用2：ダブルパルス試験のハイサイドのId電流を測定します。ハーフブリッジのハイサイドはフローティングであるため、同軸シャントはCYBERTEKのOPL6000またはOPB6000シリーズ光ファイバ絶縁電圧プローブと組み合わせなければ測定できません。同じ試験条件で、ハイサイドの電流波形は応用2で測定したローサイドの電流波形と完全に一致しています。これにより、同軸シャント＋CYBERTEKの光絶縁プローブでフローティング電流を測定する方法が十分に実用的で、高い同相除去比（CMRR）を持つことが実証されています。

CH1：測定項目 Vgs1／プローブの種類 光絶縁／プローブ型番 OPL6050

CH2：測定項目 Id1／プローブの種類 同軸シャント＋光絶縁／プローブ型番 CSD01M20+OPL6050

CH3：測定項目 Vds1／プローブの種類 高電圧差動／プローブ型番 DP6150