雙脈沖測(cè)試主要實(shí)現(xiàn)的是功率半導(dǎo)體的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試，動(dòng)態(tài)特性主要包括開(kāi)關(guān)特性、反向恢復(fù)、結(jié)電容、柵電荷等幾部分，其具體包括的測(cè)試項(xiàng)目如表1所示。

表1  雙脈沖測(cè)試項(xiàng)目?jī)?nèi)容

雙脈沖測(cè)試所需硬件組成

如圖8所示是雙脈沖測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖，包括測(cè)試板、直流電源、輔助電源、信號(hào)發(fā)生器、示波器、電壓探頭、電流探頭等硬件組成。

圖8  雙脈沖測(cè)試平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

測(cè)試板：包括主功率電路、驅(qū)動(dòng)電路、去耦電容、母線電容、對(duì)外接口，一般由測(cè)試人員自行設(shè)計(jì)，確保實(shí)現(xiàn)所需測(cè)試無(wú)誤，測(cè)試板需要根據(jù)被測(cè)產(chǎn)品不同而進(jìn)行調(diào)整。

直流電源：在雙脈沖測(cè)試中，為母線電容充電，起到提供母線電壓的作用，對(duì)其基本要求是其輸出電壓能夠滿足測(cè)試要求，特別需要考慮電壓等級(jí)，輸出電流能力等。

輔助電源：輔助電源一般用于為驅(qū)動(dòng)電路供電，一般以臺(tái)式直流源為主。

信號(hào)發(fā)生器：在雙脈沖測(cè)試過(guò)程中需向驅(qū)動(dòng)電路發(fā)生雙脈沖信號(hào)指令，可以由測(cè)試者使用MCU開(kāi)發(fā)板完成，或者選擇單獨(dú)的信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)品亦可。

示波器：雙脈沖測(cè)試中最重要的設(shè)備就是示波器，示波器的選擇要充分考慮被測(cè)設(shè)備的上升時(shí)間、頻率響應(yīng)時(shí)間，因此對(duì)示波器的帶寬有一定要求。隨著目前功率器件開(kāi)關(guān)頻率的上升，示波器的帶寬一般要求不小于500MHz。其次為準(zhǔn)確測(cè)量雙脈沖過(guò)程中的電壓、電流數(shù)據(jù)，對(duì)示波器本身的測(cè)量精度、底噪要求會(huì)比較高，最好采用高位數(shù)ADC的示波器產(chǎn)品。

ZUS系列是致遠(yuǎn)儀器推出的采用12bit高速ADC，實(shí)現(xiàn)最高1GHz測(cè)量帶寬，并配備了電源分析、智能硬件時(shí)序分析、汽車(chē)總線分析、以太網(wǎng)眼圖、X-Key等功能的高精度示波器，非常使用用于雙脈沖測(cè)試。

圖9  ZUS系列高精度示波器

電壓探頭：由于功率器件在開(kāi)關(guān)瞬間往往會(huì)有較高的電壓，因此電壓采集一般采用高壓差分探頭，在雙脈沖測(cè)試中需要選擇帶寬足夠高、共模抑制比足夠大的差分探頭，更好的選擇是使用光隔離探頭。

致遠(yuǎn)儀器推出的ZOP5035系列光隔離探頭，具有超高共模抑制比，最大差分電壓測(cè)量可達(dá)2500V，具備500MHz帶寬，非常適合用于雙脈沖測(cè)試。

圖10  ZOP5035光隔離探頭

電流探頭：雙脈沖測(cè)試中需要測(cè)試電流信號(hào)，需要匹配電流探頭，與差分探頭一樣需要考慮電流探頭的帶寬、量程范圍。

致遠(yuǎn)儀器推出的ZCP系列電流探頭，具有量程寬，帶寬高，兼容性好等特點(diǎn)。

圖11  ZCP系列電流探頭

時(shí)間偏移校準(zhǔn)夾具：因?yàn)槭静ㄆ鞑捎昧瞬罘痔筋^和電流探頭，而且雙脈沖測(cè)試中電壓、電流頻率較高，探頭在測(cè)試高頻信號(hào)時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的延遲。在測(cè)試中需要校準(zhǔn)探頭延時(shí)，以消除延時(shí)影響。因此需要配套時(shí)間偏移夾具進(jìn)行校準(zhǔn)。

致遠(yuǎn)儀器提供的ZDF1000校準(zhǔn)夾具支持LARGE LOOP/SMALL LOOP工作模式，可以輸出12KHz方波信號(hào)用于探頭校準(zhǔn)。

圖12  ZDF1000校準(zhǔn)夾具

隨著行業(yè)測(cè)試需求的提升，致遠(yuǎn)儀器將立足行業(yè)需求，不斷推出新的測(cè)試方案，為行業(yè)發(fā)展提供助力。