引言

?半導(dǎo)體電流脈沖測試?是一種評估功率半導(dǎo)體器件動態(tài)特性的測試方法，通過施加兩個短暫的脈沖信號模擬器件在實際應(yīng)用中的開關(guān)過程，第一個脈沖用于將器件從關(guān)閉狀態(tài)切換到開啟狀態(tài)，以獲得一定電流；第二個脈沖則是用來模擬器件在實際應(yīng)用中可能遇到的再次開啟。通過測量器件在兩次脈沖之間的響應(yīng)，包括開關(guān)時間、開關(guān)能量、電流波形等，獲得穩(wěn)態(tài)和動態(tài)過程中的主要參數(shù)?。

這些數(shù)據(jù)有助于更好地評估器件性能，優(yōu)化驅(qū)動設(shè)計，確保電力電子系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

測試需求

隨著功率半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，IGBT、 MOSFET、BJT 等半導(dǎo)體器件向小型化、集成化、大功率方向發(fā)展。為了避免大功率測試過程中溫升對測試造成影響、甚至燒壞器件。

在法規(guī)和行業(yè)測試中，通常會給被測器件施加滿足功率條件下的瞬時電流脈沖，進行半導(dǎo)體器件相關(guān)參數(shù)測試。

高頻大電流脈沖特性測試難點：

1、需實現(xiàn)脈沖寬度、占空比、脈沖幅度的精確控制；

2、需對器件的脈沖響應(yīng)進行快速精確測量，要求電源AD轉(zhuǎn)換和FPGA控制邏輯技術(shù)；

3、需使用低噪聲、高精度的大電流源測試電源，滿足大電流測試需求；

4、大電流下器件自加熱效應(yīng)顯著，需采用脈沖測試法減少溫升影響，確保測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；???

參數(shù)通常范圍：

1、?電流范圍?：脈沖電流調(diào)節(jié)通常在0.01A到200A之間，具體配置根據(jù)實際需求選擇合適的檔位和最大電流值；

2、?脈沖寬度?：脈沖寬度一般為300μs。

應(yīng)用領(lǐng)域

1、?MOSFET?：MOSFET是一種單極型器件，具有開關(guān)速度快、驅(qū)動功率低、輸入阻抗高的特點，適合高頻應(yīng)用。在高頻開關(guān)電源、DC-DC轉(zhuǎn)換器、電機驅(qū)動等對開關(guān)速度要求較高的場合，MOSFET的動態(tài)特性測試尤為重要。

2、?IGBT?：IGBT是一種由MOSFET和雙極型晶體管（BJT）組合而成的復(fù)合器件，具有高輸入阻抗和低導(dǎo)通壓降的優(yōu)點，適用于高壓應(yīng)用。IGBT的開關(guān)特性測試需要高精度的測試設(shè)備和快速的響應(yīng)時間，以確保準(zhǔn)確測量其導(dǎo)通與關(guān)斷特性。

3、?新型功率器件?：新型寬禁帶半導(dǎo)體材料制成的功率器件，如碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN），具有高耐壓、低導(dǎo)通電阻、高開關(guān)頻率、耐高溫的特點，廣泛用于新能源汽車、充電樁、太陽能逆變器等領(lǐng)域。這些器件的測試也需要高精度的電流脈沖測試。

4、雙極性脈沖恒流源廣泛應(yīng)用于各種半導(dǎo)體設(shè)備的測試中，包括但不限于功率半導(dǎo)體、激光二極管、光電耦合器等。這些設(shè)備在測試過程中需要精確控制電流，保證測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性?。

半導(dǎo)體電流脈沖測試解決方案

1、?MOSFET?：?MOSFET電流脈沖測試旨在評估?MOSFET在動態(tài)條件下的性能，包括開關(guān)速度、電流處理能力以及穩(wěn)定性等；

測試目的?：評估MOSFET動態(tài)性能。

?雙極性電流源作用?：提供穩(wěn)定可調(diào)電流，模擬真實工況。

?雙脈沖測試流程?：

?第一階段?：首個脈沖使MOSFET導(dǎo)通，電流線性上升，由脈沖寬度決定電流大小。

?第二階段?：MOSFET關(guān)斷，觀察關(guān)斷過程及電壓尖峰。

?第三階段?：再次導(dǎo)通，觀察開通過程及電流峰值，續(xù)流二極管進入反向恢復(fù)狀態(tài)。

?測試關(guān)注點?：

?導(dǎo)通過程?：電流上升速度、峰值電流。

?關(guān)斷過程?：電壓尖峰、關(guān)斷時間。

?開關(guān)損耗?：比較不同封裝、驅(qū)動條件下的損耗差異

2、IGBT?：雙脈沖測試用于評估功率器件的動態(tài)參數(shù)，通過兩個脈沖控制器件的開關(guān)過程，測試開關(guān)過程中的參數(shù)指標(biāo)，如導(dǎo)通延遲時間、上升時間、關(guān)斷延遲時間等?。

測試目的?：評估IGBT在開關(guān)過程中的動態(tài)性能，如開關(guān)時間、能量損耗等。

?雙極性電流源作用?：提供穩(wěn)定且可調(diào)的電流，模擬IGBT在實際應(yīng)用中的工況，確保測試的準(zhǔn)確性和可靠性。

?測試流程?： 初始脈沖使IGBT導(dǎo)通，電流線性上升。 IGBT關(guān)斷，觀察關(guān)斷過程及電壓尖峰。

第二個脈沖再次導(dǎo)通IGBT，觀察開通過程及二極管反向恢復(fù)電流。

再次關(guān)斷，關(guān)注電壓尖峰及震蕩情況。

2、雙極性脈沖恒流源的應(yīng)用

?雙極性電流源?：在測試中，雙極性電流源可以提供連續(xù)過零點切換正負(fù)方向的電流；

?電流控制?：通過控制雙極性電流源的輸出，可以精確地控制電流的方向和大小，滿足不同測試需求；

精確控制?：采用脈沖恒流源，確保電流脈沖的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，提高測試結(jié)果的可靠性?； 全面評估?：結(jié)合示波器等測試設(shè)備，觀測并記錄IGBT在開關(guān)過程中的各項參數(shù)，如電壓尖峰、電流震蕩等，為全面評估IGBT性能提供依據(jù)； 電源選型：HY-BPC-P系列，開路電壓Max±80V、電流范圍0-±1000A可選、頻率DC-50kHz可選；?

HY-BPC-P系列優(yōu)勢

1）高性能輸出?：提供±2.5V至±80V的可選開路電壓；

2）大電流能力：0~±1000A的可選輸出電流，滿足多種測試需求；

3）?寬頻帶能力?：支持DC至50kHz(-3dB)的寬頻帶輸出，適用于不同頻率下的測試；

4）?新型線性技術(shù)?：采用新型線性技術(shù)，實現(xiàn)超低紋波、超低失真率和超低對外干擾，確保測試精度；

5）?高速響應(yīng)?：電流響應(yīng)時間≤100μs確保快速準(zhǔn)確的測試結(jié)果；

實測現(xiàn)場

實測波形

雙脈沖實測波形

正脈沖：200A電流300μs脈寬

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