电源模块动态测试解决方案也适用于 WBG 器件
时间：2024-04-22 22:07:09
静态测试的挑衅
当半桥切换时，半桥设置中的高侧器件源极和低侧器件漏极之间的连贯处的电压电势跟着大电压摆幅（比方，0V至600V）静态变迁。这使得高侧 FET 的丈量异常拥有挑战性，特别是关于小栅极电压。丈量 10 V 至 20 V 栅极电压，同时此丈量的参考电压（即源极）高低切换，数百伏的倏地转换速度异常艰苦，除非您拥有高共模按捺 (CMR)探测手艺。
在丈量高侧 V gs时，业界每每觉得高 CMR 是举行丈量的需要参数。然而，探头的带宽和噪声规格也是丈量的关头要素。
为电源模块的静态特点供应温度依赖性丈量相当首要，由于使用平日需求卑劣的环境，比方酷热的戈壁、湿润的寒带丛林或伴随大雪的极寒。在如许的温度条件下应用恒温室测试电源模块其实不轻易，特别是关于静态特点阐发。
扩大静态功率器件分析仪产物组合
Keysight PD1500A 功率器件静态分析仪/双脉冲测试仪于 2019 年推出，已被许多功率半导体制造商和用户应用。凭仗是德科技在 PD1500A 方面获得的胜利以及丈量迷信常识和射频测试常识，该公司可以或许开辟出具有前所未有的清洁、可重复且靠得住的波形和提取性能的电源模块 DPT 解决计划。与 PD1500A 沟通的“易用性”和吻合平安法例的特点遭到电力 工程师的普遍认可。
电流容量从 200 A 增加到 1000 A，同时依然应用同轴 作为电流传感器以坚持高带宽电流丈量。
PD1550A 拥有如下 V ds、I d和 V gs局限，涵盖种种电源模块：
漏极电压（Vds）：1.36kV（力），2kV（用差分探头丈量）
漏极电流（Id）：1kA（力），2kA（丈量）
栅极电压 (Vgs)：-28V 至 +28V，无欠压锁定（逼迫）
新开辟的“真正的脉冲断绝 手艺”解决了测试高侧器件栅极电压特点的一大挑衅。特地设想的探头与其他探头完整断绝，能够对半桥设置电源模块中的高侧器件举行的 V gs丈量，如图 3 所示。它清楚地注解新开辟的“真正的脉冲断绝探头”拥有足够的丈量才能。与市售光断绝探头（蓝色波形）相比，CMR 和卓着的噪声功能（金色波形）。
PD1550A 承继了 PD1500A 的模块化架构，使是德科技可以或许应用测试体系软件框架来供应易于应用的用户界面等功能。只要填写 V ds、V gs、I d、第二脉冲宽度、封闭时候和温度（可选）的测试前提，用户只要单击鼠标即可施行全自动测试。用户能够扫描V ds , I d，以至温度，能够完成数百个测试的自动化，从而为统计阐发供应少量可重复且靠得住的数据。测试效果的显现有多种选项，比方提取的参数、DPT 波形或开关轨迹和栅极电荷图。“丈量汗青记载”性能同意倏地搜刮和挪用丈量数据以举行更深刻的阐发，将沟通的测试前提应用于分歧的设置装备摆设重复测试，或对测试配置举行毛病消除。
连接到电源模块的接口板是需求定制的组件，详细取决于电源模块的结构。是德科技使用能够供应周全的设想办事来建立这些定制板。图 4 表现了接口板的示例。这些定制板接纳的手艺能够轻松地将板连接到电源模块而无需焊接，从而同意许多 DUT 重复应用该板，同时建立近似焊接的连贯。栅极电阻（R g）是表征电源模块特点时的一个首要构成部份。图 4 还表现了一个小型栅极电阻模块。每一个栅极电阻模块都有一个包括电阻值的 EEPROM。PD1500A 软件主动辨认电阻值并应用该值举行测试。EEPROM还用于其余DPT组件，比方接口板和栅极驱动器板，减少了操作员失足的机遇，并进一步增强了体系的可靠性。
当半桥切换时，半桥设置中的高侧器件源极和低侧器件漏极之间的连贯处的电压电势跟着大电压摆幅（比方，0V至600V）静态变迁。这使得高侧 FET 的丈量异常拥有挑战性，特别是关于小栅极电压。丈量 10 V 至 20 V 栅极电压，同时此丈量的参考电压（即源极）高低切换，数百伏的倏地转换速度异常艰苦，除非您拥有高共模按捺 (CMR)探测手艺。
在丈量高侧 V gs时，业界每每觉得高 CMR 是举行丈量的需要参数。然而，探头的带宽和噪声规格也是丈量的关头要素。
为电源模块的静态特点供应温度依赖性丈量相当首要，由于使用平日需求卑劣的环境，比方酷热的戈壁、湿润的寒带丛林或伴随大雪的极寒。在如许的温度条件下应用恒温室测试电源模块其实不轻易，特别是关于静态特点阐发。
扩大静态功率器件分析仪产物组合
Keysight PD1500A 功率器件静态分析仪/双脉冲测试仪于 2019 年推出，已被许多功率半导体制造商和用户应用。凭仗是德科技在 PD1500A 方面获得的胜利以及丈量迷信常识和射频测试常识，该公司可以或许开辟出具有前所未有的清洁、可重复且靠得住的波形和提取性能的电源模块 DPT 解决计划。与 PD1500A 沟通的“易用性”和吻合平安法例的特点遭到电力 工程师的普遍认可。
是德科技推出了一款名为 PD1550A 静态功率器件分析仪的新型 DPT 体系，扩大了 PD1500A 的功率模块测试性能。该体系关于汽车 OEM 和电源转换器设想职员异常有价值。懂得电源模块的行动和特点关于为汽车使用设想平安靠得住的电源电路相当首要。一些关头性能解决了上述电源模块测试的挑衅。
电流容量从 200 A 增加到 1000 A，同时依然应用同轴 作为电流传感器以坚持高带宽电流丈量。
依据电流水和蔼所需的精度，用户能够抉择并连贯 5 mΩ 或 50 mΩ 同轴分流电阻。每一个分流器的特点是将频次呼应平整化至指定带宽。为每一个分流器供应射频赔偿数据，并将其应用于原始丈量数据，以经由过程排除电流分流器的不需要的带宽变迁来发生正确的效果。图 1 表现了应用新型 PD1550A 丈量的I d > 500 A的示例测试效果。图 2 表现了 RF 赔偿的有效性，无论所应用的分流的带宽若何，它都能使波形正确且同等。
图 2. RF 赔偿对漏极电流的影响。图片由 Bodo's Power Systems供应
PD1550A 拥有如下 V ds、I d和 V gs局限，涵盖种种电源模块：
漏极电压（Vds）：1.36kV（力），2kV（用差分探头丈量）
漏极电流（Id）：1kA（力），2kA（丈量）
栅极电压 (Vgs)：-28V 至 +28V，无欠压锁定（逼迫）
这些局限适用于低侧和高侧器件测试。
新开辟的“真正的脉冲断绝 手艺”解决了测试高侧器件栅极电压特点的一大挑衅。特地设想的探头与其他探头完整断绝，能够对半桥设置电源模块中的高侧器件举行的 V gs丈量，如图 3 所示。它清楚地注解新开辟的“真正的脉冲断绝探头”拥有足够的丈量才能。与市售光断绝探头（蓝色波形）相比，CMR 和卓着的噪声功能（金色波形）。
PD1550A 承继了 PD1500A 的模块化架构，使是德科技可以或许应用测试体系软件框架来供应易于应用的用户界面等功能。只要填写 V ds、V gs、I d、第二脉冲宽度、封闭时候和温度（可选）的测试前提，用户只要单击鼠标即可施行全自动测试。用户能够扫描V ds , I d，以至温度，能够完成数百个测试的自动化，从而为统计阐发供应少量可重复且靠得住的数据。测试效果的显现有多种选项，比方提取的参数、DPT 波形或开关轨迹和栅极电荷图。“丈量汗青记载”性能同意倏地搜刮和挪用丈量数据以举行更深刻的阐发，将沟通的测试前提应用于分歧的设置装备摆设重复测试，或对测试配置举行毛病消除。
连接到电源模块的接口板是需求定制的组件，详细取决于电源模块的结构。是德科技使用能够供应周全的设想办事来建立这些定制板。图 4 表现了接口板的示例。这些定制板接纳的手艺能够轻松地将板连接到电源模块而无需焊接，从而同意许多 DUT 重复应用该板，同时建立近似焊接的连贯。栅极电阻（R g）是表征电源模块特点时的一个首要构成部份。图 4 还表现了一个小型栅极电阻模块。每一个栅极电阻模块都有一个包括电阻值的 EEPROM。PD1500A 软件主动辨认电阻值并应用该值举行测试。EEPROM还用于其余DPT组件，比方接口板和栅极驱动器板，减少了操作员失足的机遇，并进一步增强了体系的可靠性。
正如咱们以前提到的，另一个关头的评价要素是温度依赖性。PD1550A 支撑两种范例的热治理手艺。一种是同意温度局限从室温到200°C的热板。另一种手艺是 ThermoStream，能够在低至 -40 °C 的冰冷环境以及高达 200 °C 的低温下举行丈量。热测试设置装备摆设由体系软件主动操纵，从而能够轻松获得与温度相干的特点。
图片由 Bodo's Power Systems供应
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