雜散電感對(duì)碳化硅功率器件動(dòng)態(tài)測(cè)試的影響

電感是導(dǎo)體的一種特性，會(huì)阻礙電流的變化。電感阻礙電流的變化并不會(huì)消耗電能，而是以磁場(chǎng)/電磁感應(yīng)的方式存儲(chǔ)釋放能量，以達(dá)到阻礙電流變化的目的。

導(dǎo)體的電感主要由自感和互感組成。自感是導(dǎo)體或線圈自身的電感量，和導(dǎo)體的大小、形狀有關(guān)?；ジ袆t是其他導(dǎo)體或線圈對(duì)自身的影響，也就是其他可以產(chǎn)生磁場(chǎng)的物體對(duì)自身的影響，與所處位置、導(dǎo)體線圈中間是否有鐵芯等因素有關(guān)。導(dǎo)體電感與流通電流大小、變化率無關(guān)，和溫度也幾乎無關(guān)。它是導(dǎo)體本身及所處位置形成的一個(gè)特定物理量。

雜散電感是一種非專門設(shè)計(jì)的、寄生的、附帶的電感，不是我們想要的。功率模組的雜散電感主要來自元件本身雜感（主要是母線電容和功率模塊內(nèi)部雜感）和連接導(dǎo)體雜感（回路雜感，比如母線電容到功率模塊之間以及元件引線雜感）。

眾所周知，碳化硅功率器件具有開關(guān)頻率高的特點(diǎn)，開關(guān)頻率高會(huì)導(dǎo)致電流變化更快。電感的特性是阻礙電流的變化，電流變化越快，其阻礙效果越強(qiáng)。通過公式UL=-L*di/dt可以推出，雜散電感過高對(duì)功率器件運(yùn)行最主要的影響是會(huì)導(dǎo)致Vds峰值過高以及電壓電流更長更劇烈的拖尾震蕩。前者主要影響設(shè)計(jì)余量，增加過壓擊穿風(fēng)險(xiǎn)。后者將增加電磁干擾，對(duì)損耗及損耗計(jì)算造成影響。

在功率模組設(shè)計(jì)中，為避免回路雜散電感的影響，我們可以通過改變導(dǎo)體的形狀位置、合理布置來減小雜感，或者在選用電容和功率器件時(shí)予以余量考慮。對(duì)于功率器件動(dòng)態(tài)測(cè)試來說，一個(gè)低雜感的測(cè)試工裝，可以更清晰更準(zhǔn)確地測(cè)試出碳化硅器件的動(dòng)態(tài)性能。青銅劍技術(shù)最新的低雜感功率模塊測(cè)試工裝可做到低于20nH的雜散電感，對(duì)于碳化硅的高頻動(dòng)態(tài)測(cè)試具有良好效果。

青銅劍技術(shù)低雜感工裝的雙脈沖實(shí)測(cè)波形

對(duì)于功率器件應(yīng)用測(cè)試而言，測(cè)試功率器件在不同的回路雜感下是否能安全正常的工作是一項(xiàng)非常重要的工作。我們當(dāng)然希望回路雜感越小越好，甚至不存在。但是電感是導(dǎo)體的一種固有特性，實(shí)際工作回路中一定會(huì)有雜感，只是高和低的區(qū)別。

在功率模組的設(shè)計(jì)過程中，可以通過仿真來提前評(píng)估功率模組的雜感以及功率器件的運(yùn)行情況?；蛘咴诠β誓＝M實(shí)際設(shè)計(jì)組裝完成后，進(jìn)行模組雙脈沖測(cè)試來實(shí)際測(cè)試是否能安全正常運(yùn)行以及回路雜感大小。但這兩個(gè)方法都不完美，前者要考慮數(shù)據(jù)的真實(shí)性，后者則可能耽誤設(shè)計(jì)時(shí)間。青銅劍技術(shù)最新設(shè)計(jì)的可調(diào)雜感測(cè)試工裝，可以有效解決此問題。通過這款工具，可在功率模塊動(dòng)態(tài)測(cè)試中，模擬不同的回路雜感進(jìn)行測(cè)試，獲取真實(shí)有效的數(shù)據(jù)，評(píng)估該功率模塊應(yīng)對(duì)不同雜感的工作能力，對(duì)功率模組的設(shè)計(jì)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。

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審核編輯：湯梓紅