減少碳排放的迫切需求推動(dòng)了對電氣技術(shù)的投資，特別是數(shù)據(jù)中心和電動(dòng)汽車領(lǐng)域。根據(jù)彭博社最新的電動(dòng)汽車展望報(bào)告，到 2050 年，幾乎所有道路運(yùn)輸都將實(shí)現(xiàn)電氣化，預(yù)計(jì)將導(dǎo)致全球電力需求激增 27%。這一趨勢凸顯了電氣解決方案在遏制溫室氣體排放和塑造更具可持續(xù)性的未來方面的重要意義。

越來越多的氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等寬帶隙 (WBG) 半導(dǎo)體取代開關(guān)模式電源和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的硅基功率 MOSFET 和 IGBT。這種轉(zhuǎn)變是由 GaN 和 SiC 器件的出色性能帶來的，包括比硅器件更快的開關(guān)速度、更高的功率密度、更好的頻率響應(yīng)、更小的泄漏電流、更低的導(dǎo)通電阻以及更高的工作溫度。結(jié)果是提高了運(yùn)行效率，降低了能耗，有助于遵守法規(guī)和認(rèn)證要求，以及符合當(dāng)前的 JEDEC JC-70 寬帶隙電力電子轉(zhuǎn)換半導(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)。為了確保合規(guī)性，需要對這些先進(jìn)的半導(dǎo)體技術(shù)進(jìn)行全面測試，這不僅富有挑戰(zhàn)性，還需要新的測試策略。

泰克在最近的文章“自動(dòng)執(zhí)行 WBG 器件的雙脈沖測試”中探討了如何通過對 SiC 和 GaN 功率器件等寬帶隙器件自動(dòng)執(zhí)行雙脈沖測試，從而顯著縮短設(shè)置和分析時(shí)間。

驗(yàn)證基于 SiC 或 GaN 的 WBG 器件時(shí)，工程師必須測試多個(gè)參數(shù)，包括：

? 開關(guān)損耗：精確的時(shí)間對齊至關(guān)重要。捕獲信號時(shí)的納秒誤差可能會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不準(zhǔn)確。

? 峰值電壓：在大電流、高速硬開關(guān)過程中，常常會(huì)出現(xiàn)電壓尖峰。

? 峰值電流：WBG 晶體管的快速開關(guān)操作會(huì)產(chǎn)生尖峰電流，給器件施加壓力，并可能縮短器件的使用壽命。

? 反向恢復(fù)電荷：對反向恢復(fù)電荷行為進(jìn)行量化，以了解其對總損耗的貢獻(xiàn)。

雙脈沖測試 (DPT) 是測量寬帶隙 (WBG) 器件的開關(guān)和二極管反向恢復(fù)參數(shù)的首選方法。這種高效的測試方法可以收集關(guān)鍵測量結(jié)果，從而高效地驗(yàn)證和優(yōu)化電源轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)。文中詳細(xì)闡述了 DPT 信號的定義，分享了帶有測量軟件的示波器如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測試設(shè)置、執(zhí)行和分析。自動(dòng)測量軟件通過消除手動(dòng)步驟來簡化流程，既能節(jié)省時(shí)間，又能確保結(jié)果的一致性和可重復(fù)性。

雙脈沖測試 (DPT) 方法是評估功率器件的開關(guān)參數(shù)和動(dòng)態(tài)行為的首選方法。采用自動(dòng) DPT 設(shè)置和分析，可以顯著縮短測試時(shí)間，加快下一代電源轉(zhuǎn)換器的上市速度。此外，完全遠(yuǎn)程控制運(yùn)行測試可以提高安全性，避免與高電壓、高電流的被測設(shè)備 (DUT) 直接接觸。

臨界值的測量和功能性的確保對于滿足能源需求和推動(dòng)全球碳減排至關(guān)重要。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，必須對新材料進(jìn)行研究和測試，使我們更接近滿足能源需求和遵守新效率標(biāo)準(zhǔn)的目標(biāo)。值得注意的是，可通過及時(shí)采取行動(dòng)和推動(dòng)功率器件技術(shù)的進(jìn)步來緩解彭博社預(yù)估的 27% 的增長率。

應(yīng)用筆記 – 使用示波器和任意函數(shù)發(fā)生器對功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行雙脈沖測試– 提供有關(guān)此主題的更多詳細(xì)信息。