動態(tài)特性是功率器件的重要特性，在器件研發(fā)、系統(tǒng)應(yīng)用和學術(shù)研究等各個環(huán)節(jié)都扮演著非常重要的角色。故對功率器件動態(tài)參數(shù)進行測試是相關(guān)工作的必備一環(huán)，主要采用雙脈沖測試進行。

按照被測器件的封裝類型，功率器件動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)分為針對分立器件和功率模塊兩大類。長期以來，針對功率模塊的測試系統(tǒng)占據(jù)絕大部分市場份額，針對分立器件的測試系統(tǒng)需求較少，選擇也很局限。隨著我國功率器件國產(chǎn)化進程加快，功率器件廠商和系統(tǒng)應(yīng)用企業(yè)也越來越重視功率器件動態(tài)參數(shù)測試，特別是針對分立器件的測試系統(tǒng)提出了越來越多的需求。

縱觀現(xiàn)階段市場上能夠提供的功率器件動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)，其技術(shù)和服務(wù)層次不齊。非常容易出現(xiàn)實際測試效果無法達到規(guī)格書的情況，甚至有的測試系統(tǒng)連基礎(chǔ)的測試功能都不具備，使得用戶花了冤枉錢，也浪費了大量的時間和精力。

為了避免上述問題再發(fā)生在廣大工程師身上，本篇文章將帶領(lǐng)大家一起看看如何在進行功率器件動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)選型時避坑。

01、滿足的測試電壓、電流范圍

我們在選擇測試系統(tǒng)時，首先面臨的問題是測試系統(tǒng)能夠測試器件的電壓和電流范圍。測試系統(tǒng)的規(guī)格書上一般會標注“最大xxxV / xxxA”，但這樣的標注方式是遠遠不夠的，會出現(xiàn)在低于最大電壓時達不到最大電流的情況。

設(shè)測試中負載電感為L，母線電容為C，測試電壓為V，測試電流為I，則雙脈沖第1脈寬τ、第1脈寬結(jié)束時母線電壓跌落比例為小于Kv時需滿足：

可見τ用于使電流達到I，τ隨I和L的增大而增大，隨V的增大而減小。在實際測試中，τ的時間不宜過長，負責會使得器件發(fā)熱嚴重影響測試結(jié)果。同時，C需要大于一定數(shù)值確保其在第1脈寬結(jié)束時母線電壓跌落比例為小于Kv，這樣才能夠保證在第2脈沖時母線電壓跌落在可接受范圍內(nèi)，負責雙脈沖測試的開通和關(guān)斷的電壓不一致。C隨I和L的增大而增大，隨V和Kv的增大而減小。測試中，C和L是由硬件條件確定的，V由測試條件給定，同時對τ又有要求上限要求，這些參數(shù)一同決定了能夠?qū)崿F(xiàn)的測試電流。

針對高壓器件，假設(shè)C=40uF、電容耐壓值1100V、L=10uH/50uH/100uH、τ的上限τmax<20us；針對低壓器件，假設(shè)C=3000uF、電容耐壓值200V、L=10uH/50uH/100uH、τ<20us。根據(jù)上邊的公式可以列出此時能夠?qū)崿F(xiàn)的最大電流如下圖所示。

高壓器件在400V測試條件下，負載電感選擇100uH時可達36A、選擇50uH時可達51A、選擇10uH時可達100A以上；在800V測試條件下，負載電感選擇100uH時可達72A、選擇50uH時可達101A，選擇10uH可達200A以上。

低壓器件在20V測試條件下，負載電感選擇100uH時僅4A、選擇50uH時僅8A、選擇10uH時可達40A；在150V測試條件下，負載電感選擇100uH時可達30A、選擇50uH時可達60A、選擇10uH可達300A。

高壓器件為了滿足高壓的測試需求，須選擇耐壓值高的母線電容，但此類電容容值較小，如用該電容來測試低壓器件，能夠?qū)崿F(xiàn)的最大電流將大打折扣。對于功率器件來說，耐壓和導通電阻是一對矛盾的關(guān)系，低壓器件往往需要更大測試電流，所以低壓器件應(yīng)選擇容值更大的母線電容。此外，由上圖可知，在測試電壓相同，負載電感越小可實現(xiàn)的最大電流值越大，為了滿足低壓器件大電流的要求，也應(yīng)選擇感量更小的負載電感。

由此可見，測試系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的最大測試電流由C、L、V、τmax共同決定。大家在進行測試系統(tǒng)選擇時，就可以通過上述方法進行計算，考察其是否能夠滿足測試需求。

02、支持的器件封裝類型

長期以來，針對分立器件的測試系統(tǒng)選擇很少，其中一個原因是分立器件的封裝種類很多導致開發(fā)成本和硬件成本高，特別對于貼片封裝器件更是如此。市面上大多數(shù)測試系統(tǒng)僅支持TO-247、TO-220這樣的插件器件，無法對其他封裝形式的器件進行測試，極大地限制了測試系統(tǒng)的應(yīng)用場景。

針對這一問題，泰克科技推出的功率器件動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)DPT1000A采用轉(zhuǎn)接板的方式滿足了絕大多數(shù)封裝形式分立器件的測試需求。轉(zhuǎn)接板上采用socket對器件進行電氣連接，轉(zhuǎn)接板再插入到測試電路上的socket上，能夠方便快速地實現(xiàn)被測器件及不同封裝的更換。

03、滿足的測試電壓、電流范圍

合適的測量儀器是測試系統(tǒng)能夠獲得精準的測試結(jié)果的基礎(chǔ)，主要包括示波器、電壓探頭、電流探頭。我們可以看到一些測試系統(tǒng)在測量儀器選擇上存在很大的問題，例如：

使用基礎(chǔ)示波器測量高速MOSFET、高速IGBT、SiC MOSFET，由于帶寬和采樣率嚴重不足導致測試結(jié)果與實際值偏差較大

使用ADC位數(shù)為8bit的示波器測量高電壓、大電流器件，由于分辨率低導致測量值精度差

使用高差分探頭測量驅(qū)動波形，導致波形噪聲大、震蕩嚴重