新型プローブとオシロで、詳細にパワー測定：GaN／SiC搭載の電源設計を最適化

テクトロニクスは、「TECHNO-FRONTIER 2018（テクノフロンティア）」で、オシロスコープと新型プローブを用いたパワー測定／解析ソリューションなどを展示した。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

　テクトロニクスは、「TECHNO-FRONTIER 2018（テクノフロンティア）」（2018年4月18〜20日、幕張メッセ）で、オシロスコープと新型プローブを用いたパワー測定／解析ソリューションや、データ分析を簡便に行える新型6.5桁デジタルマルチメーター（DMM）／データロガーなどをデモ展示した。

コモンモードノイズに埋もれていた信号も可視化

　スイッチング電源やモーター制御の回路設計においては、高耐圧で高速動作が可能なGaN（窒化ガリウム）やSiC（炭化ケイ素）を用いたパワー半導体の採用が進む。ところが従来の差動プローブでは、コモンモードノイズの影響と測定できる周波数帯域の限界から、高い周波数成分のコモンモード電圧があると、ハイサイドのゲートソース間電圧（Vgs）波形などをオシロスコープで正確に測定するのが難しかったという。

　テクトロニクスの光アイソレーション型差動プローブ「TIVH／TIVM」シリーズは、光ファイバーを介することでオシロスコープと被測定物を電気的に絶縁する広帯域プローブ技術「IsoVu（アイソビュー）」を採用している。周波数帯域が最大DC〜1GHzと広く、CMRR（同相除去比）性能は160dB（DC〜1MHz）と高い。コモンモード電圧は最大60kVである。これらの特性により、GaNやSiCによるパワー半導体素子やこれらを用いたインバーター装置の信号計測で、これまでコモンモードノイズに埋もれていたハイサイドの波形を観測することが可能となった。

　ブースでは、12ビット分解能のA-Dコンバーターを内蔵した8チャンネル入力のミックスドシグナルオシロスコープ「MSO58」とTIVH／TIVMシリーズを組み合わせて、パワー測定と解析のデモを行った。具体的には、GaNパワー半導体チップを搭載した電源回路を試作し、ハイサイドのVgsおよび、ドレインソース間電圧（Vds）の波形を測定していた。

MSO58とTIVHを用いたパワー測定と解析デモの模様

　電源やノイズ関連のテストソリューションとは別に、最新の汎用測定器も紹介した。6.5桁デジタルマルチメーター（DMM）「DMM6500型」とデータロガー「DAQ6510型」である。

　DMM6500型は、従来製品「2000シリーズ」の後継モデルとなる。新たにタッチパネルスクリーンを搭載した。このため、PCなしでも指先による画面操作で、メニュー表示にアクセスしたり、測定した表示波形の拡大を行ったりすることが容易にできる。測定はキャパシタンス、電圧、電流、温度など15種類の測定に対応する。基本性能も従来製品に比べて大幅に向上した。DC電流測定範囲は10p〜10A、抵抗測定範囲は1μ〜100MΩとなっている。

DMM6500型とDAQ6510型の外観

　DAQ6510型は、DMM6500型の機能にデータ収集機能を追加した製品である。チャネル拡張用プラグインカードスロットを備えており、最大80チャネルまで拡張することができる。