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泰克助力高效功率器件評估，深度解析功率半導體雙脈沖測試
在當今快速發(fā)展的電力電子技術(shù)領域，功率半導體器件的性能優(yōu)化至關重要。雙脈沖測試（DPT）作為一種關鍵的測試方法，為功率器件的動態(tài)行為評估提供了精準的手段。本文將深入解析雙脈沖測試的原理、應用及泰克科技在這一領域的先進解決方案，并介紹泰克專家高遠新書的相關內(nèi)容。
雙脈沖測試的目標參數(shù)
在設計功率轉(zhuǎn)換器時，理想狀態(tài)是功率損耗為零，但現(xiàn)實中開關損耗不可避免。傳統(tǒng)的硅基轉(zhuǎn)換器效率約為87%至90%，這意味著10%至13%的輸入功率以廢熱形式耗散，其中大部分損耗發(fā)生在MOSFET或IGBT等開關器件中。因此，精確測量這些器件的開關參數(shù)對于優(yōu)化設計、提升效率至關重要。
雙脈沖測試是測量MOSFET或IGBT開關參數(shù)的首選方法，被廣泛應用于JEDEC和IEC標準中，如JEP182、JESD24-10、IEC 60747-9等。該測試方法能夠在受控的電壓、電流和溫度條件下，通過脈沖限制被測器件（DUT）的自發(fā)熱并保持穩(wěn)定的結(jié)溫，從而準確測量開關參數(shù)。
雙脈沖測試的目標是測量以下開關參數(shù)：
? 導通參數(shù)：包括導通延遲時間td(on)、VDS下降時間tf、導通時間ton、最大漏極電流ID、dv/dt、di/dt、導通能量Eon和動態(tài)導通電阻RDS(on)。
? 關斷參數(shù)：包括關斷延遲時間td(off)、VDS上升時間tr、關斷時間toff、最大漏源電壓VDSM、dv/dt、di/dt、關斷能量Eoff和輸出電荷Qoss。
? 反向恢復參數(shù)：包括反向恢復時間tr、反向恢復電流Ir、反向恢復電荷Qrr、反向恢復能量Err和正向?qū)妷?/span>VSD。
雙脈沖測試的三階段
典型的雙脈沖測試電路如圖1所示，通過高側(cè)和低側(cè)FET的配置，實現(xiàn)對功率器件的精確測量。
測試分為三個重要階段：
1）建立目標測試電流，調(diào)整第一個脈沖的寬度以通過負載電感提供所需的測試電流。
2）第一個脈沖的關斷及測量，此時 Id已達到目標測試電流，并在功率器件關斷時降至零。測量關斷延遲(td(off))、下降時間( tf )、關斷時間( toff)、關斷能量(Eoff)、dv/dt 和di/dt。負載電流從負載電感流經(jīng)續(xù)流二極管。關斷時間保持較短以將負載電流維持在目標Id。
3）第二個脈沖的導通及測量，在此階段進行導通測量，目標Id開始重新流入功率器件。導通期間的電流過沖是由于續(xù)流二極管反向恢復時的暫時過量電流。第二個脈沖寬度僅保持足夠長以確保穩(wěn)定測量，同時避免過熱。
圖1：用于測量低側(cè)FET開關損耗的雙脈沖測試電路；圖2：以MOSFET為DUT的電流流向；圖3：以IGBT為DUT的電流流向。
圖4：雙脈沖測試波形。頂部波形顯示施加到柵極或柵極驅(qū)動器的信號。底部信號是對應的漏極電流（Ic）和漏源電壓（VDS）。測量在第1和第2階段以及第2和第3階段之間的過渡處進行。
泰克科技的雙脈沖測試解決方案
泰克科技提供全面的儀器、探頭和軟件，以滿足雙脈沖測試的需求。
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