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快速开关器件的动态参数测量

2019-03-15

功率半导体性能的不断提高推动了对测试技术相应改进的需求。LEMSYS作为自1972年以来已交付1300多种测试系统的领先供应商,已开发出专门用于快速中功率半导体器件的解决方案。I06电子头条

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通过LEMSYS PRO-AC测试设备,制造商和用户现在都可以使用高性能且经济的动态参数测量解决方案。I06电子头条

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PRO-AC测试设备背后的动机I06电子头条

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在能源变得越来越有价值的世界中,高效的电力电子设备必将增加其市场份额。生产能力的必要增加意味着用于测试这些新型高效器件的特定且适用的解决方案,其特征在于快速换向和对寄生元件(例如电感)的高灵敏度。为了向市场提供这种适应性的解决方案,LEMSYS设计了PRO-AC测试设备,该设备在本文中介绍。I06电子头条

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LEMSYS PRO-AC I06电子头条

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测试设备如图1所示。限制在一个紧凑的机柜中。PRO-AC可以像在资格实验室中一样轻松地安装在全自动生产线上。在后来的情况下,专用电气输出将允许您在不超过几分钟内更换适配器,使您可以轻松地使用与多种不同设备和包装相同的测试设备。 I06电子头条

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图1:Lemsys新型Pro-AC测试设备I06电子头条

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机械适配器包含在专门设计的测试框架中,该测试框架包括用于在设备额定温度下进行测试的加热系统。该测试框架可以半自动方式使用(用户通过图形用户界面启动测试序列)或以全自动方式使用(测试序列通过关闭被测设备抽屉启动)。根据应用,可以通过测试框架上的专用用户界面轻松完成这两种模式之间的选择。  I06电子头条

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关于内在概念,它遵循最大限度简化的目标。重复和模块化设计使维护停机时间尽可能低,增加了生产能力并减少了对备件库存的需求。I06电子头条

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内部开发的控制软件(图2)的图形用户界面被设想为将添加测试序列所需的时间限制到最小。此外,该控制软件还包括许多有用的功能,例如运行测试设备自动诊断的可能性,在测试失败的情况下保存测绘图像和测量点的可能性以及分析和报告目的以及实时统计数据(图3)使用户可以轻松地关注生产质量。  I06电子头条

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图2:测试版的主控软件GUII06电子头条

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图3:主控软件中实时统计的显示I06电子头条

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PRO-AC主要功能I06电子头条

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快速开关器件要求测试设备具有尽可能低的动态寄生值(电感和电容)。新型LEMSYS PRO-AC的主要设计目标是提供市场上最低的寄生电感。LEMSYS很自豪地宣布这一目标已经成功实现。实际上,直接在被测设备上进行的测量(因此包括测试设备和适配器)显示的值低至37.12nH,如图4所示。 I06电子头条

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如此低的寄生电感值使PRO-AC能够在非常敏感的器件(例如GaN晶体管 GS66508P)上进行测试,如果在市场上可用的其他测试仪上执行,则会产生破坏性振荡。 I06电子头条

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图4:关断期间寄生电感对直流母线电压的影响I06电子头条

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表1:LEMSYS PRO-AC的关键动态特性I06电子头条

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所有常见的开关值,例如导通延迟,上升时间或开关损耗,都可以通过使用标准单脉冲和双脉冲波形的不同测试来测量。图5显示了LEMSYS PRO-AC额定电压和电流(分别为1500V和600A)的开启测试。I06电子头条

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图5:FZ1200R33KF2 IGBT模块上的1500V-600A双脉冲波形I06电子头条

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图6显示了在新型LEMSYS PRO-AC上测量的C3M0065090D SiC器件的导通行为。可以看出测试设备的快速切换能力,因为测量的上升时间对应于制造商数据表所示的典型值,证实了LEMSYS PRO-AC在宽带隙器件测试中的充分性。I06电子头条

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图6:SiC器件的导通行为(C3M0065090D)I06电子头条

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静态测试的集成I06电子头条

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新型LEMSYS PRO-AC的最后一个关键优势是它能够轻松升级到完整的交流和直流测试系统。包括所有标准静态测试,如泄漏电流和击穿电压高达3kV,RDSon和/或正向压降高达2000A,栅极漏电流测量低至几nA,这个测试设备将是两者的完美解决方案生产和资格测试。此外,这种升级可以在不需要升级适配器的情况下完成,因为它们已经完全兼容LEMSYS全系列测试。I06电子头条

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将PRO AC-DC集成到资格实验室I06电子头条

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随着新的PRO AC-DC产品系列的发布,LEMSYS确认了其在功率半导体测试设备市场中的关键参与者的地位。这一新产品系列既满足了工程师要求的高性能要求,又满足了市场所带来的经济要求和测试工程师所面临的技术问题。PRO AC-DC产品系列旨在收集高技术性能和最简单的使用,旨在将生产线与认证实验室轻松集成。实际上,根据之前提出的结果,用户可以期待:I06电子头条

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1.市场上最低的杂散电感。I06电子头条

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2.专为设备生成而设计的解决方案。I06电子头条

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3.关于图形用户界面和机械适配器更换的尽可能简单的使用,允许快速测试序列设计和减少空闲时间。I06电子头条

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4.可以添加包括所有标准静态测试的选项。  I06电子头条