SpeedVal™ Kit 生态系统简化碳化硅部件评估过程并缩短设计时间
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新一代功率半导体的高功率应用正在 越来越多地使用碳化硅 (SiC) 部件，来满足电动汽车 (EV)、数据中心、工业和可再生能源领域对更高功率密度、更高效率及更小系统尺寸日益增长的需求。Arrow 提供种类丰富的 SiC 部件来满足这一需求，其中包括 Wolfspeed 的 600 V 至 1700 V 分立式 SiC MOSFET 和 SiC 肖特基二极管的广泛产品组合，以及符合行业标准且经过封装优化的多种功率模块。
目前为止，工程师们通常只能利用 SiC 评估套件进行一小部分组件的选择。例如，在测试以不同方式封装的 MOSFET 时需要使用不同的评估板，这些评估板上可能焊有不同的栅极驱动器。通常，如果工程师想要测试不同封装的 MOSFET 或栅极驱动器，他们需要购买多种评估套件，或自行设计测试板来执行评估。这种方式会对成本、评估和开发时间造成不利影响。
SpeedVal Kit 解决方案简介
为了应对这一挑战，领先的 SiC 解决方案供应商 Wolfspeed 采用模块化方法，推出了 SpeedVal Kit 模块化评估平台。该评估平台利用强大的合作伙伴和产品组合来助力整个行业采用 SiC。模块化生态系统的一个关键赋能因素是，与 Arrow 及其建立的技术制造商和服务提供商网络的紧密合作。由此形成的广泛生态系统可提供技术支持，并通过 Wolfspeed 的功率应用在线讨论平台 (Power Applications Forum) 提供设计方案讨论机会。
该套件的中心是一块母板，其金手指防呆连接器作为子卡的接口，是所开发功率级功能的基础。这使工程师可以快速评估各种半桥功率模块、栅极驱动器、控制卡和其他潜在配件。设计人员可以测试高达 1200 V 的所有 Wolfspeed 分立器件，同时搭配生态系统中多家制造商生产的系列丰富的栅极驱动器。
该套件可作为降压或升压变换器（同步或异步），或用于执行双脉冲测试 (DPT)，能够测量：
– 时序，包括 TDELAY-ON、TDELAY-OFF、TRISE、TFALL
– 过冲，包括 VDS-MAX、ID-MAX
– 开关速度，包括 di/dt、dv/dt
– 开关损耗相关参数，包括反向恢复电荷 Qrr、开关开通能量 EON、开关关断能量 EOFF 和反向恢复能量（损耗）ERR
通过调整该套件上的外部栅极电阻 RG，设计人员可以优化其选择的栅极驱动器的所有上述参数。
半桥母板可支持功率子卡，这些子卡装配有完整的热管理系统，其中包括散热器和隔热体。金手指防呆连接方案使工程师能够快速更换 SiC 器件，而无需焊接，同时保持与直流母线的低电感连接，确保最佳的开关性能。
借助这种在几秒钟内更换 Wolfspeed SiC MOSFET 的能力，设计人员能够在同一个平台上测试不同的器件，采用相同的布局和栅极驱动器，从而迅速将测量到的任何差异归因到器件自身，并显著加快器件选择过程。
该平台中包括精心挑选的合作伙伴所提供的许多可兼容的栅极驱动卡。用户可以在保持所有其他变量不变的情况下，比较不同栅极驱动器的器件性能，从而迅速获得适合于其应用场景的器件和栅极驱动器最佳组合。通过将这种配对纳入工程师自己的设计中，可以降低设计风险、缩短产品开发周期。
构建自己的评估
SpeedVal Kit 平台可与以下模块搭配使用：
- 功率子卡（需要 1 个）- 两个 MOSFET 的半桥配置，经过了优化，可准确测量高带宽电流和电压
- 栅极驱动卡（需要 1 个）- 双通道驱动卡，其中包括栅极电源
- 控制卡和用户界面（可选）- 通过直观易用的 GUI 在设计中实现更多控制功能
- 升降压滤波器板（可选）- 用于高功率测试
- 空心电感器（可选）- 用于双脉冲测试
该套件由与 Arrow 构建起的独特合作提供支持，能够更轻松、经济高效且快速地测试各种部件。此生态系统中囊括了行业中多家优秀的 Arrow 产品供应商，包括但不限于 Analog Devices (ADI)、Skyworks、Bourns、NXP、Kemet、Allegro 和 Molex。通过这种合作关系，将持续开发更多电路板，以满足不断变化的新设计要求。