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【泰克電源設計與測試】致工程師系列之二:

2020-03-16 16:26:09 來源:泰克
對市場新推出的低功耗IC 及功率器件特性無法準確把握?是否真正在自己的電源設計中發揮最大的作用,缺少一種簡單經濟的評價方法。對于電源產品設計,大功率開關管的選擇是非常關鍵也是非常困難的。 如何在系統調試之前對IGBT模塊特性進行測試,尤其基于橋式拓撲結構,在不同的負載條件測試IGBT及相應的二極管的特性?這些成為工程師非常頭疼的問題。

功率器件動態參數/雙脈沖測試

功率器件如MOSFET和IGBT提供了快速開關速度,能夠耐受沒有規律的電壓峰值,被廣泛應用于電源轉換產品的設計。尤其最新第三代半導體SiC和GaN快速發展和應用可以毫不夸張的說給電源行業帶來顛覆性的變化。對于設計工程師來說卻帶來了非常大的測試挑戰,如何保證選用的高速功率器件能穩定可靠的運行在自己的電源產品中,我們需要了解功率器件的動態特性:

  • 器件在不同溫度的特性
  • 短路特性和短路關斷
  • 柵極驅動特性
  • 關斷時過電壓特性
  • 二極管回復特性
  • 開關損耗測試
泰克推出了IGBT Town功率器件支持單脈沖,雙脈沖及多脈沖測試方案,集成強大的發生裝置,數據測試裝置及軟件。用戶可以自定義測試條件,測試項目包含:Toff, td(off), tf(Ic),Eoff, Ton, td(on),tr(Ic), Eon, di/dt, dv/dt, Err, qrr, Irr based on IEC60747。推薦解決方案:MSO54 + 5-wins + 5-PWR + TIVM02 + TIVH08 + TCP0030A + IGBT town軟件。

采用雙脈沖法,用信號發生器設置脈寬為1uS,周期為2.5uS,脈沖次數為2次,示波器采用單次觸發。


采用MSO58功率器件分析功能可以直接得出CoolGaN™的動態參數。左下的測試提示Ic off是因為英飛凌的CoolGaN™完全沒有反向恢復電流,從測試數據中可以看到基于英飛凌的CoolGaN™專用驅動1EDF5673K下的CoolGaN™ IGO60R070D1速度還是非常快的,而且完全沒有反向恢復損耗。

測試結果可以看出該方案特點:
  • 可靠、可重復地測試IGBT及MOSFET(包括第三代半導體器件SiC、GaN)功率半導體動態特征;
  • 測量的特征包括開啟、關閉、開關切換、反向恢復、柵極驅動,開關損耗等參數;
  • 適用于用戶對測試環境的自定義;
  • 全部使用泰克示波器及原廠電源探頭,可準確補償探頭延遲,專用的開關損耗算法,提供可靠的測試結果;
  • 獨特的IsoVu 探頭,最高800MHz帶寬高達120dB共模抑制比,準確測試驅動信號的真實情況。
高功率半導體器件檢定測試
開發和使用MOSFET、IGBT、二極管及其他大功率器件,需要全面的器件級檢定,如擊穿電壓、通態電流和電容測量。Keithley高功率參數化曲線跟蹤儀支持所有的器件類型和測試參數。Keithley高功率參數化曲線跟蹤儀包括檢定工程師快速開發全面測試系統所需的一切。ACS-Basic基本版軟件提供了完整的器件特性分析,包括實時跟蹤模式及全部參數模式,實時跟蹤模式用來迅速檢查基礎器件參數,如擊穿電壓;全部參數模式用來提取精確的器件參數。



測試平臺搭建

Keithley提供完整解決方案
從實驗室到工廠,從晶圓級到獨立封裝器件,從測試設置到分析結果,為最優性價比設計的一體化完整解決方案。從實驗室科研級別的單臺SMU源表到適用于高功率半導體器件檢定的完整測試方案,再到適用于自動晶片級測試系統,Keithley均能為您提供最優性價比的完整解決方案。其方案配置如下:

  • 硬件:上至3kV/100A的功率電平,下至uV/fA級別小信號的寬動態范圍;(SMU, 4200,PCT,S500多硬件平臺覆蓋) ;
  • 軟件:ACS-Basic支持各種Keithley儀器,用于半導體器件檢定、可靠性測試、參數化測試以及元器件功能測試
  • 夾具:傳統連線測試夾具、8010高功率器件測試夾具、手動/自動探針測試臺 。
你的難點痛點,是我們的著力點。作為電源行業值得信賴的測試專家,泰克為工程師在電源設計各個階段提供可靠的解決方案,使工程師堅定每一步設計,優化每個階段設計,從而加速新產品的上市周期。了解電源測試全過程更多解決方案,https://www.tek.com.cn/power-solution-hub

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