提高功率器件動態(tài)參數(shù)測試效率的7個方法

對功率器件動態(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)果用于驗證、評價、對比功率器件的動態(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態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)時需要著重關(guān)注的，一個高效的測試系統(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)約時間和精力。
接下來我們將為大家介紹提高功率器件動態(tài)參數(shù)測試效率的7個方法，希望能對大家的工作有所幫助。
方法1：測試單元模塊化
功率器件動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)往往需要具備多種測試功能、覆蓋多種電壓等級的被測器件，此時就需要對測試電路調(diào)整以滿足測試需求。如果是將多項功能集成一塊測試板上，在進(jìn)行調(diào)整時的操作會比較繁瑣，速度也慢。
此外，測試電路板也會發(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)較長的時間。如果測試電路為一個整體，為了避免可能出現(xiàn)的故障而準(zhǔn)備的備件的成本也會很高。針對上述問題，泰克科技推出的功率器件動態(tài)參數(shù)測試系統(tǒng)DPT1000A的測試電路采用了模塊化設(shè)計。

首先對于同一功能的測試電路，采用主電路和驅(qū)動電路分離的設(shè)計，驅(qū)動電路通過接插件固定在主電路上，當(dāng)只是驅(qū)動電路發(fā)生故障時，使用驅(qū)動電路備件更換之后即可繼續(xù)進(jìn)行測試工作。
其次，對于不同的測試項目和電壓等級，設(shè)計了獨立的測試單元，能夠方便輕松地進(jìn)行更換，同時還避免了繁瑣的接線操作，減少了發(fā)生錯誤的機(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，對功率器件測試的需求是多樣的，往往需要對多種封裝形式的器件進(jìn)行測試。此時，如果測試板采用焊接方式，則會出現(xiàn)兩個問題，一是需要針對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。
針對上述問題，泰克DPT1000A進(jìn)行了專項優(yōu)化設(shè)計。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，還極大地擴(kuò)展了測試系統(tǒng)支持的器件封裝類型。

方法3：快速更換驅(qū)動電阻
在進(jìn)行器件動態(tài)參數(shù)測試時，往往需要測試被測器件在不同驅(qū)動電阻下的特性，以對被測器件進(jìn)行全面的評估。在現(xiàn)有的測試系統(tǒng)中，往往采用焊接的方式更換驅(qū)動電阻，電阻焊接費(fèi)時費(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。
針對上述問題，泰克的DPT1000A中的驅(qū)動電路中增加了貼片電阻座，能夠快速完成驅(qū)動電阻更換。

方法4：快速切換負(fù)載電感
在進(jìn)行器件動態(tài)參數(shù)測試時，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立的，那么切換的操作就比較繁瑣，同時大量獨立電感也不方便保管或安裝在測試系統(tǒng)中。
針對上述問題，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。

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對反向恢復(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管的開通速度決定，根本上由其驅(qū)動電阻決定。同時，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應(yīng)的驅(qū)動電阻也不同，往往存在顯著的差異。這就使得工程師需要花費(fèi)大量時間去調(diào)整驅(qū)動電阻，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，如果采用焊接方式來調(diào)整驅(qū)動電阻，對應(yīng)的工作量會成為工程師的負(fù)擔(dān)。同時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，也依然會存在沒有合適電阻滿足測試條件要求的情況。
針對上述問題，泰克DPT1000A提供了專門用于反向恢復(fù)特性測試的驅(qū)動板，驅(qū)動電阻用藍(lán)色電位器的形式實現(xiàn)，工程師可以使用螺絲刀調(diào)整電位器上的旋鈕，實現(xiàn)對驅(qū)動電阻的快速調(diào)節(jié)。

方法6：快速測試參數(shù)設(shè)置
在進(jìn)行器件動態(tài)參數(shù)測試時，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，以對被測器件進(jìn)行全面的評估。調(diào)整測試條件時，還需要考慮負(fù)載電感，如此多的測試條件，在調(diào)整時容易混亂及手動設(shè)計儀器將非常繁瑣。
針對上述問題，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，及每一項和時間相關(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。

方法7：軟件自動處理數(shù)據(jù)
在進(jìn)行器件動態(tài)參數(shù)測試時，往往將花費(fèi)大量的時間進(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處理數(shù)據(jù)功能，它是針對示波器獲取的波形進(jìn)行計算，自動獲取測試結(jié)果，并將每一個單獨的參數(shù)對應(yīng)的波形截取下來，隨時可進(jìn)行調(diào)取核驗。

利用以上7個方法，提高功率器件動態(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)約時間和精力。