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雙脈沖測試平臺

（2025年3月29日更新）

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雙脈沖測試是表征功率半導體器件動態特性的重要手段，適用于包括MOSFET、IGBT、Diode、SiC MOSFET、GaN HEMTs。同時，該測試發生在設備研發、設備生產、系統應用等環節。測試結果有效地保證了設備的特性和質量、功率變換器的指標和安全，可以說是功率設備生命的關鍵時刻。

隨著先進功率器件的出現和功率變換器設計的日益完善，設備研發工程師和電源工程師越來越關注雙脈沖測試。

要想做好工作，首先要利用工具。擁有雙脈沖測試平臺是獲得正確評價結果的第一步。本文將解決構建雙脈沖平臺的問題。來看看。

下圖是雙脈沖測試平臺架構，主要包括：測試板、高壓電源、輔助電源、信號發生器、負載電感、示波器、電壓探頭、電流探頭。

測試板

測試板是完成雙脈沖測試的核心，通常是半橋電路，有時根據實際系統使用拓撲。主要部件包括母線電容器和驅動電路。母線電容器為測試過程提供穩定的母線電壓和所需電流，驅動電路控制器完成開關動作，實現雙脈沖過程。

測試板的優缺點直接影響評估結果的正確性。測試板首先需要確保測量正確時無異常波形，如電壓尖峰超過設備耐壓值、無法解釋的沖擊、橋臂短路等，測試結果無價值。對于服務于系統應用設備選擇的測試要求，測試板可直接選擇變換器的實際電路板，可直接用于電路設計。隨著設備開關速度的加快，對測試板的性能提出了更高的要求，如電路電感、驅動電路等，您可以參考我們之前的文章雙脈沖測試板庫存——SiC MOSFET 必須進行測試。

Infineon公司推出了1200V CoolSiCTM MOSFET包括主電路的評估平臺主電路驅動的分立器件評估板驅動模塊評估板、模塊驅動板，共4類評估板。

高壓電源

測試開始前，高壓電源給測試板上的母線電容充電，起到設定測試電壓的作用。母線電容值一般較大，從幾十個開始uF到幾mF這就要求高壓電源對容性負載具有較強的穩壓能力。在雙脈沖試驗中，試驗電壓一般不超過設備的耐壓值，因此高壓電源的電壓輸出能力可根據被測設備的電壓等級確定。同時，同一雙脈沖測試平臺常用于測試不同電壓等級的設備，這就要求高壓電源的輸出電壓精度滿足測試要求。

此外，在雙脈沖試驗中，試驗電流由充滿電的母線電容器提供，高壓電源在試驗過程中不提供能量。因此，高壓電源可以選擇功率較小的型號，一方面可以節省成本，另一方面可以降低噪音。

泰克吉時利2260高壓電源可選擇B-800-2直流電源。

輔助電源

輔助電源的作用是為測試板上的驅動電路供電，所需電壓一般為20V所需功率一般在20以內W以內。同時，對于上下管是開關管的試驗板，可選擇雙通道輸出的輔助電源為上下管的驅動電壓；對于三電平電路的雙脈沖試驗，可選擇三通道輸出的輔助電源為各設備的驅動電壓。其優點是可以提高測試電路的可靠性，不會影響其他驅動電路，因為某個驅動電路的故障。

泰克吉時利可以選擇輔助電源 2220 / 2230 / 2231系列直流電源。

信號發生器

信號發生器的功能是將雙脈沖信號發送到測試板上的驅動電路，以完成雙脈沖測試。由于測試所需的雙脈沖信號頻率不高，其上升和下降速度對測試的影響很小，因此可以選擇制造商可以提供的最基本的型號發生器。

但需要注意的是，雙脈沖測試平臺改造后，還可以進行多脈沖測試、短路測試、雪崩測試和電源開環測試。此時，通常需要不止一個控制信號。因此，在構建雙脈沖測試平臺時，可以選擇雙通道輸出的信號發生器，以提高靈活性。

同時，在進行雙脈沖測試時，需要根據測試條件不斷調整雙脈沖信號的脈寬和間隔。舊的信號發生器需要手動輸入編輯波形或上位機編程，這非常不方便。為此，您可以選擇泰克技術AFG31021(單通道)或AFG31022(雙通道)信號發生器配備雙脈沖測試app雙脈沖信號設置可以快速實現。

AFG任意波函數發生器31000系列，雙脈沖測試app界面

示波器

示波器用于采集被測設備開關過程中的波形，至少包括驅動波形、端電壓波形和端電流波形，因此可選擇4通道示波器。此外，還需要同時測試上下管道設備，然后您可以選擇8通道示波器，可以很容易地完成多個信號的采集。

在選擇示波器時，還需要考慮其帶寬、分辨率、噪聲、采樣率等。傳統的設備開關速度較慢，對示波器的要求較低。然而，隨著越來越多的先進功率設備的出現，其電壓和電流范圍更廣，開關速度更快，對雙脈沖測試的示波器提出了更高的要求。

泰克示波器可以選擇MSO5B和MSO6B1系列示波器GHz該版本能滿足高開關速度對帶寬的要求，具有12bit ADC可顯著提高測量精度，降低測量噪聲，特別是對高壓大電流裝置。MSO5B和MSO6B該系列示波器提供三種配置選擇：4通道、6通道和8通道。

泰克MSO5B泰克MSO6B高分辨率低噪聲示波系列Actel代理器

電壓探頭

用于測量被測裝置的驅動電壓波形和端電壓波形。

10倍無源探頭：帶寬高可達1GHz、使用無源探頭可以獲得精確的驅動電壓波形。僅用于測量下管器件的驅動電壓，因為它屬于無源探頭。也可用于200V最準確的端電壓測量結果是測量以下設備的端電壓。還需要注意接地線的影響和阻抗匹配，只能用于下管測量。使用10倍無源探頭測量驅動電壓時，應注意接地線的影響和阻抗匹配。