CMTI概述及測試背景

CMTI：Common mode transient immunity（共模瞬變抗擾度）是指對施加在隔離電路間的高速瞬變共模電壓的上升/下降容許速率dVcm/dt，通常以kV/μs或V/ns表示。如下圖示：

CMTI指出了隔離電路對高速瞬變信號穿過隔離層而破壞輸出狀態(tài)的抑制能力，也體現(xiàn)隔離電路對快速瞬態(tài)信號干擾的敏感性。更高的CMTI指標意味著隔離電路/器件在以其限定的測試條件下（例如IN=VCCI or GNDI，Vcm=1200V）可以在更高的上升或下降速率共模電壓沖擊隔離屏障時能保證輸出（OUT）沒有發(fā)生錯誤。

CMTI測試需求及應用

隨著新一代寬禁帶半導體器件（如SiC和GaN）的普及，與傳統(tǒng)的MOSFET和IGBT相比，設(shè)備和應用需要更高的開關(guān)頻率，在導通/關(guān)斷瞬變期間會出現(xiàn)更高瞬變電壓的邊沿速率。高性能隔離器的CMTI額定值很容易達到100V/ns，許多CMTI測試的結(jié)果都超過200V/ns。使用低CMTI 隔離器在高dVcm/dt環(huán)境中預期會出現(xiàn)信號完整性問題，這在特定的環(huán)境比如電機驅(qū)動或太陽能逆變器等應用場景中，任何的脈沖抖動、失真、運行不穩(wěn)定或脈沖信息丟失都會對數(shù)據(jù)完整性產(chǎn)生重大影響，可能導致危險的短路事件。CMTI的測試在這類隔離電路中尤其是在具備隔離功能的芯片指標測試中變得非常重要。

測試原理及方法

CMTI的測試基于IEC 60747-17:2020標準。分為靜態(tài)測試和動態(tài)測試。

靜態(tài)CMTI測試

靜態(tài)是指把輸入引腳連邏輯高電平或者低電平，然后模擬施加共模瞬變CMT，理論上在CMTI規(guī)格以內(nèi)的沖擊都無法改變輸出狀態(tài)。

動態(tài)CMTI測試

和靜態(tài)CMTI的要求一樣，在動態(tài)共模瞬變CMT的沖擊下，輸出也應當保持正常，如果CMTI的能力不夠強，會出現(xiàn)類似missing pulse, excessive propagation delay, high or low error或者output latch的錯誤。

鑒于高速瞬變且高共模電壓的測試環(huán)境，推薦使用高帶寬且全頻段CMRR優(yōu)異的示波器測試系統(tǒng)對隔離器件的CMTI能力及隔離電路信號穩(wěn)定性做測量，測試連接如下：

隔離電路的CMTI能力測試示意圖

CMTI推薦測試方案