Как измерить сверхмалые индуктивности порядка 1-10 нГн (наноГенри) ? Помогите советом.

[Ломатель]

Уважаемое сообщество, прощу помочь советом.
Я занимаюсь разработкой силовых модулей на базе SiC MOSFET. В современной силовой электронике средних и высоких мощностей (особенно на базе SiC MOSFET) проблема индуктивности силового контура выходит на первый план. Большие значения di/dt в купе с индуктивностью силовых цепей приводят к значительным перенапряжениям, а также колебательным процессам, что никак не озонирует работу преобразователя в целом. Потому, одной из основных задач разработчика силовых модулей является снижение этой самой индуктивности. Не мне это вам, опытным усилителестроителям, рассказывать.

Передовые карбид-кремниевые модулей по схеме полумост имеют индуктивность контура DC+..DC ниже 20нГн, а самые передовые из них (еще не опубликованные) - единицы нГн. Пример такого модуля - https://www.wolfspeed.com/cas325m12hm2 , 1200В 300А модуль с индуктивностью контура DC всего 5нГн. Инженерные прототипы Semikron имеют вовсе 1-2нГн индуктивности.

Вопрос: Каким методом и какими техническими средствами можно достоверно измерять индуктивности порядка 10 нГн с точностью 1нГн ? Допускаю даже изготовление специализированного измерительного оборудования.


Стандартный измеритель, типа E7-12 мне не помог - на пределе разрешающей способности. Или у меня с методикой (руками) проблемы ?
Буду крайне признателен за помощь в вопросе.

[Dmitry_N]

Имхо такие величины надо расчитывать, а не измерять.

[Борисыч44]

Дык измерять придется мм проводника, а Е7-12 калибруется на определенное расстояние между зажимами и оно фиксировано, любые изменения в геометрии этого места требуют новой калибровки, надежней будет считать...

[Alickkk]

рассчитывать

Да!

[Openreel]

Каким методом и какими техническими средствами можно достоверно измерять индуктивности порядка 10 нГн с точностью 1нГн

Дорогое удовольствие. Можно поглядеть на методы измерения паразитных R,L у smd керамических конденсаторов (аппноты такие были у ХП, если память не изменяет). Под каждый тип корпуса своя измерительная оснастка(fixture). Измерения проводятся обычно при помощи (vector) network analyser, но иногда и "обычные" измерители импеданса используют.
Если отреверсить ту оснастку и создать подобную свою...
Такая тема в разделе для начинающих - это шутка юмора?

[shura1959]

А по импульсной характеристике можно как-нибудь посчитать?

[Борисыч44]

В готовом устройстве уже нет смысла измерять, можно только оценить результат, так что надо в процессе разработки платы закладывать примерные длины проводников и прикидывать где можно удлинить, а где лучше ужаться )))

[Pest]

В этом документе есть немало информации по такого рода измерениям: Agilent impedance measurement handbook 4th edition.

[Ломатель]

В готовом устройстве уже нет смысла измерять, можно только оценить результат, так что надо в процессе разработки платы закладывать примерные длины проводников и прикидывать где можно удлинить, а где лучше ужаться )))

Это уже сделано. Как теперь измерить то, что получилось? Скажем так, подтвердить теорию - практикой.

[shura1959]

Как теперь измерить то, что получилось?

А сейчас как то параметры измеряются? Есть схема рабочего места?

[Ломатель]

А сейчас как то параметры измеряются? Есть схема рабочего места?

Показать не могу. Прежде измерении столь малых величин потребности не возникало. Величины почти на порядок большие измеряли с помощью е7-12 + приспособления, представляющие собой короткие бифилярные шины адаптирующие родную приставку е7-22 к контактам измеряемого прибора.

[fakel]

Как измерить сверхмалые индуктивности

Так же как и сверхмалые сопротивления - 4х проводным подключением