提高功率器件动态参数测试效率的7个方法

2022-12-07 08:57:09 来源:EETOP

对功率器件动态参数进行测试是器件研发工程师、电源工程师工作中的重要一环,测试结果用于验证、评价、对比功率器件的动态特性。如何能够高效地完成测试是工程师一直关注的,也是在选择功率器件动态参数测试系统时需要着重关注的,一个高效的测试系统能够帮助工程师快速完成测试、获得测试结果、提升工作效率、节约时间和精力。

接下来我们将为大家介绍提高功率器件动态参数测试效率的7个方法,希望能对大家的工作有所帮助。

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方法1:测试单元模块化

功率器件动态参数测试系统往往需要具备多种测试功能、覆盖多种电压等级的被测器件,此时就需要对测试电路调整以满足测试需求。如果是将多项功能集成一块测试板上,在进行调整时的操作会比较繁琐,速度也慢。

此外,测试电路板也会发生故障需要进行维修,往往需要将测试板送还到设备厂商,一般都需要花费较长的时间。如果测试电路为一个整体,为了避免可能出现的故障而准备的备件的成本也会很高。针对上述问题,泰克科技推出的功率器件动态参数测试系统DPT1000A的测试电路采用了模块化设计。

 

首先对于同一功能的测试电路,采用主电路和驱动电路分离的设计,驱动电路通过接插件固定在主电路上,当只是驱动电路发生故障时,使用驱动电路备件更换之后即可继续进行测试工作。

其次,对于不同的测试项目和电压等级,设计了独立的测试单元,能够方便轻松地进行更换,同时还避免了繁琐的接线操作,减少了发生错误的机率。

 

方法2:被测器件免焊接

一家功率器件厂商、电源企业或科研院所,对功率器件测试的需求是多样的,往往需要对多种封装形式的器件进行测试。此时,如果测试板采用焊接方式,则会出现两个问题,一是需要针对每种封装提供测试板,显著地增大了硬件成本;二是器件焊接费时费力,焊盘也有一定的寿命,从而导致测试板使用次数有限,进一步增大了硬件成本。

针对上述问题,泰克DPT1000A进行了专项优化设计。首先,插件器件可直接插入到测试板上的socket上进行测试;其次,贴片器件先放入到转接板上的socket上,再将转接板插入到测试板上的socket中就可以进行测试了。这种方式,能够实现被测器件的快速更换,还极大地扩展了测试系统支持的器件封装类型。

 

 

方法3:快速更换驱动电阻

在进行器件动态参数测试时,往往需要测试被测器件在不同驱动电阻下的特性,以对被测器件进行全面的评估。在现有的测试系统中,往往采用焊接的方式更换驱动电阻,电阻焊接费时费力,焊盘也有一定的寿命,从而导致测试板使用次数有限,进一步增大了硬件成本。

针对上述问题,泰克的DPT1000A中的驱动电路中增加了贴片电阻座,能够快速完成驱动电阻更换。

 

方法4:快速切换负载电感

在进行器件动态参数测试时,往往需要根据测试电压和测试电流调整负载电感以确保测试参数在合理范围内。如果不同感值的电感是独立的,那么切换的操作就比较繁琐,同时大量独立电感也不方便保管或安装在测试系统中。

针对上述问题,泰克DPT1000A中使用了多抽头的空心电感,并在系统面板上引出了不同感值的接口,工程师能够快速完成负载电感切换。

 

方法5:快速调节反向恢复速度

反向恢复特性测试测试条件中会对反向恢复速度进行指定,一般为100A/us、500A/us、1000A/us。反向恢复的速度由被测器件对管的开通速度决定,根本上由其驱动电阻决定。同时,不同规格的器件在不同的电压和电流条件下达到指定的开通速度对应的驱动电阻也不同,往往存在显著的差异。这就使得工程师需要花费大量时间去调整驱动电阻,往往需要调整十多次才能达到指定的反向恢复速度。

此时,如果采用焊接方式来调整驱动电阻,对应的工作量会成为工程师的负担。同时如果采用贴片电阻座的方式,就需要准备大量不同阻值的贴片电阻,也依然会存在没有合适电阻满足测试条件要求的情况。

针对上述问题,泰克DPT1000A提供了专门用于反向恢复特性测试的驱动板,驱动电阻用蓝色电位器的形式实现,工程师可以使用螺丝刀调整电位器上的旋钮,实现对驱动电阻的快速调节。

 

方法6:快速测试参数设置

在进行器件动态参数测试时,不同规格的器件需要不同的漏源极电压电流、不同的栅极电压测试条件,同一器件往往也需要在不同的电流下进行测试,以对被测器件进行全面的评估。调整测试条件时,还需要考虑负载电感,如此多的测试条件,在调整时容易混乱及手动设计仪器将非常繁琐。

针对上述问题,泰克DPT1000A提供了配套的测试软件,在测试软件程序中,只需要在工况栏中相应位置填写数值,即可通过软件设置得到需要的测试条件。并且包括示波器通道的校准参数、衰减比,及每一项和时间相关的参数,比如上升沿是从10%到90%,还是从20%到80%,都可以通过软件进行设置。

  

方法7:软件自动处理数据

在进行器件动态参数测试时,往往将花费大量的时间进行数据处理,泰克DPT1000A提供的配套测试软件中包含自动处理数据功能,它是针对示波器获取的波形进行计算,自动获取测试结果,并将每一个单独的参数对应的波形截取下来,随时可进行调取核验。

 

利用以上7个方法,提高功率器件动态参数测试效率,能够帮助工程师快速完成测试、获得测试结果、提升工作效率、节约时间和精力。


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