提高功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試效率的7個(gè)方法

對(duì)功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行測試是器件研發(fā)工程師、電源工程師工作中的重要一環(huán)，測試結(jié)果用于驗(yàn)證、評(píng)價(jià)、對(duì)比功率器件的動(dòng)態(tài)特性。如何能夠高效地完成測試是工程師一直關(guān)注的，也是在選擇功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)時(shí)需要著重關(guān)注的，一個(gè)高效的測試系統(tǒng)能夠幫助工程師快速完成測試、獲得測試結(jié)果、提升工作效率、節(jié)約時(shí)間和精力。

接下來我們將為大家介紹提高功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試效率的7個(gè)方法，希望能對(duì)大家的工作有所幫助。

方法1

測試單元模塊化

功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)往往需要具備多種測試功能、覆蓋多種電壓等級(jí)的被測器件，此時(shí)就需要對(duì)測試電路調(diào)整以滿足測試需求。如果是將多項(xiàng)功能集成一塊測試板上，在進(jìn)行調(diào)整時(shí)的操作會(huì)比較繁瑣，速度也慢。

此外，測試電路板也會(huì)發(fā)生故障需要進(jìn)行維修，往往需要將測試板送還到設(shè)備廠商，一般都需要花費(fèi)較長的時(shí)間。如果測試電路為一個(gè)整體，為了避免可能出現(xiàn)的故障而準(zhǔn)備的備件的成本也會(huì)很高。針對(duì)上述問題，泰克科技推出的功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)DPT1000A的測試電路采用了模塊化設(shè)計(jì)。

圖片來源：公眾號(hào)?測試測量加油站

首先對(duì)于同一功能的測試電路，采用主電路和驅(qū)動(dòng)電路分離的設(shè)計(jì)，驅(qū)動(dòng)電路通過接插件固定在主電路上，當(dāng)只是驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生故障時(shí)，使用驅(qū)動(dòng)電路備件更換之后即可繼續(xù)進(jìn)行測試工作。

其次，對(duì)于不同的測試項(xiàng)目和電壓等級(jí)，設(shè)計(jì)了獨(dú)立的測試單元，能夠方便輕松地進(jìn)行更換，同時(shí)還避免了繁瑣的接線操作，減少了發(fā)生錯(cuò)誤的機(jī)率。

方法2

被測器件免焊接

一家功率器件廠商、電源企業(yè)或科研院所，對(duì)功率器件測試的需求是多樣的，往往需要對(duì)多種封裝形式的器件進(jìn)行測試。此時(shí)，如果測試板采用焊接方式，則會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問題，一是需要針對(duì)每種封裝提供測試板，顯著地增大了硬件成本；二是器件焊接費(fèi)時(shí)費(fèi)力，焊盤也有一定的壽命，從而導(dǎo)致測試板使用次數(shù)有限，進(jìn)一步增大了硬件成本。

針對(duì)上述問題，泰克DPT1000A進(jìn)行了專項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，插件器件可直接插入到測試板上的socket上進(jìn)行測試；其次，貼片器件先放入到轉(zhuǎn)接板上的socket上，再將轉(zhuǎn)接板插入到測試板上的socket中就可以進(jìn)行測試了。這種方式，能夠?qū)崿F(xiàn)被測器件的快速更換，還極大地?cái)U(kuò)展了測試系統(tǒng)支持的器件封裝類型。

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方法3

快速更換驅(qū)動(dòng)電阻

在進(jìn)行器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試時(shí)，往往需要測試被測器件在不同驅(qū)動(dòng)電阻下的特性，以對(duì)被測器件進(jìn)行全面的評(píng)估。在現(xiàn)有的測試系統(tǒng)中，往往采用焊接的方式更換驅(qū)動(dòng)電阻，電阻焊接費(fèi)時(shí)費(fèi)力，焊盤也有一定的壽命，從而導(dǎo)致測試板使用次數(shù)有限，進(jìn)一步增大了硬件成本。

針對(duì)上述問題，泰克的DPT1000A中的驅(qū)動(dòng)電路中增加了貼片電阻座，能夠快速完成驅(qū)動(dòng)電阻更換。

方法4

快速切換負(fù)載電感

在進(jìn)行器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試時(shí)，往往需要根據(jù)測試電壓和測試電流調(diào)整負(fù)載電感以確保測試參數(shù)在合理范圍內(nèi)。如果不同感值的電感是獨(dú)立的，那么切換的操作就比較繁瑣，同時(shí)大量獨(dú)立電感也不方便保管或安裝在測試系統(tǒng)中。

針對(duì)上述問題，泰克DPT1000A中使用了多抽頭的空心電感，并在系統(tǒng)面板上引出了不同感值的接口，工程師能夠快速完成負(fù)載電感切換。

圖片來源：公眾號(hào)?測試測量加油站

方法5

快速調(diào)節(jié)反向恢復(fù)速度

反向恢復(fù)特性測試的測試條件中會(huì)對(duì)反向恢復(fù)速度進(jìn)行指定，一般為100A/us、500A/us、1000A/us。反向恢復(fù)的速度由被測器件對(duì)管的開通速度決定，根本上由其驅(qū)動(dòng)電阻決定。同時(shí)，不同規(guī)格的器件在不同的電壓和電流條件下達(dá)到指定的開通速度對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電阻也不同，往往存在顯著的差異。這就使得工程師需要花費(fèi)大量時(shí)間去調(diào)整驅(qū)動(dòng)電阻，往往需要調(diào)整十多次才能達(dá)到指定的反向恢復(fù)速度。

此時(shí)，如果采用焊接方式來調(diào)整驅(qū)動(dòng)電阻，對(duì)應(yīng)的工作量會(huì)成為工程師的負(fù)擔(dān)。同時(shí)如果采用貼片電阻座的方式，就需要準(zhǔn)備大量不同阻值的貼片電阻，也依然會(huì)存在沒有合適電阻滿足測試條件要求的情況。

針對(duì)上述問題，泰克DPT1000A提供了專門用于反向恢復(fù)特性測試的驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)電阻用藍(lán)色電位器的形式實(shí)現(xiàn)，工程師可以使用螺絲刀調(diào)整電位器上的旋鈕，實(shí)現(xiàn)對(duì)驅(qū)動(dòng)電阻的快速調(diào)節(jié)。

圖片來源：公眾號(hào)?測試測量加油站

方法6

快速測試參數(shù)設(shè)置

在進(jìn)行器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試時(shí)，不同規(guī)格的器件需要不同的漏源極電壓電流、不同的柵極電壓測試條件，同一器件往往也需要在不同的電流下進(jìn)行測試，以對(duì)被測器件進(jìn)行全面的評(píng)估。調(diào)整測試條件時(shí)，還需要考慮負(fù)載電感，如此多的測試條件，在調(diào)整時(shí)容易混亂及手動(dòng)設(shè)計(jì)儀器將非常繁瑣。

針對(duì)上述問題，泰克DPT1000A提供了配套的測試軟件，在測試軟件程序中，只需要在工況欄中相應(yīng)位置填寫數(shù)值，即可通過軟件設(shè)置得到需要的測試條件。并且包括示波器通道的校準(zhǔn)參數(shù)、衰減比，及每一項(xiàng)和時(shí)間相關(guān)的參數(shù)，比如上升沿是從10%到90%，還是從20%到80%，都可以通過軟件進(jìn)行設(shè)置。

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圖片來源：公眾號(hào)?測試測量加油站

方法7

軟件自動(dòng)處理數(shù)據(jù)

在進(jìn)行器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試時(shí)，往往將花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，泰克DPT1000A提供的配套測試軟件中包含自動(dòng)處理數(shù)據(jù)功能，它是針對(duì)示波器獲取的波形進(jìn)行計(jì)算，自動(dòng)獲取測試結(jié)果，并將每一個(gè)單獨(dú)的參數(shù)對(duì)應(yīng)的波形截取下來，隨時(shí)可進(jìn)行調(diào)取核驗(yàn)。

圖片來源：公眾號(hào)?測試測量加油站

利用以上7個(gè)方法，提高功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測試效率，能夠幫助工程師快速完成測試、獲得測試結(jié)果、提升工作效率、節(jié)約時(shí)間和精力。

另外，泰克也在北京成立了先進(jìn)半導(dǎo)體開放實(shí)驗(yàn)室，測試器件類型廣泛，從傳統(tǒng)硅基器件到三代半功率器件，高壓到低壓，功率器件到功率模塊，都可以進(jìn)行特性測試和表征，歡迎各位工程師預(yù)約申請(qǐng)實(shí)測！

編輯：黃飛

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