怎么去测隔离芯片的关键指标CMTI

CMTI概述及测试背景

CMTI：Common mode transient immunity（共模瞬变抗扰度）是指对施加在隔离电路间的高速瞬变共模电压的上升/下降容许速率dVcm/dt，通常以kV/µs或V/ns表示。如下图示：

CMTI指出了隔离电路对高速瞬变信号穿过隔离层而破坏输出状态的抑制能力，也体现隔离电路对快速瞬态信号干扰的敏感性。更高的CMTI指标意味着隔离电路/器件在以其限定的测试条件下（例如IN=VCCI or GNDI，Vcm=1200V）可以在更高的上升或下降速率共模电压冲击隔离屏障时能保证输出（OUT）没有发生错误。

CMTI测试需求及应用

随着新一代宽禁带半导体器件（如SiC和GaN）的普及，与传统的MOSFET和IGBT相比，设备和应用需要更高的开关频率，在导通/关断瞬变期间会出现更高瞬变电压的边沿速率。高性能隔离器的CMTI额定值很容易达到100V/ns，许多CMTI测试的结果都超过200V/ns。 使用低CMTI 隔离器在高dVcm/dt环境中预期会出现信号完整性问题，这在特定的环境比如电机驱动或太阳能逆变器等应用场景中，任何的脉冲抖动、失真、运行不稳定或脉冲信息丢失都会对数据完整性产生重大影响，可能导致危险的短路事件。CMTI的测试在这类隔离电路中尤其是在具备隔离功能的芯片指标测试中变得非常重要。

测试原理及方法

CMTI的测试基于IEC 60747-17:2020标准。分为静态测试和动态测试。

静态CMTI测试

静态是指把输入引脚连逻辑高电平或者低电平，然后模拟施加共模瞬变CMT，理论上在CMTI规格以内的冲击都无法改变输出状态。

动态CMTI测试

和静态CMTI的要求一样，在动态共模瞬变CMT的冲击下，输出也应当保持正常，如果CMTI的能力不够强，会出现类似missing pulse, excessive propagation delay, high or low error或者output latch的错误。

静态CMTI测量

动态CMTI测量

鉴于高速瞬变且高共模电压的测试环境，推荐使用高带宽且全频段CMRR优异的示波器测试系统对隔离器件的CMTI能力及隔离电路信号稳定性做测量，测试连接如下：

隔离电路的CMTI能力测试示意图

CMTI推荐测试方案