多次循環(huán)雙脈沖測試

隨著電力電子技術的飛速發(fā)展，功率器件在電動汽車、可再生能源、智能電網(wǎng)等領域的應用日益廣泛。這些應用對功率器件的性能和可靠性提出了更高的要求。特別是在電動汽車領域，功率器件需要在高電壓、高電流和高溫環(huán)境下穩(wěn)定工作，這對器件的耐久性和可靠性是一個巨大的挑戰(zhàn)。同時，隨著SiC等寬禁帶半導體材料的興起，功率器件的性能得到了顯著提升，但同時也帶來了新的測試需求。如何在保證測試效率的同時，準確評估這些先進功率器件的性能和壽命，成為了行業(yè)發(fā)展的關鍵。

在這樣的背景下，多次循環(huán)雙脈沖測試技術應運而生，為功率器件的可靠性研究和性能評估提供了一種有效的手段。這種測試方法通過模擬電路中的實際工作條件，能夠評估功率器件在重復高應力條件下的性能變化，預測其壽命，對于器件的長期穩(wěn)定性和可靠性至關重要。

多次循環(huán)雙脈沖測試是一種專門針對功率器件的可靠性研究和性能評估的測試方法。它主要應用于使用SiC器件的終端用戶，如器件選型、平替品選擇等質(zhì)量和使用壽命驗證場景。這種測試的應用方向廣泛，包括但不限于功率器件的耐久性測試、熱管理研究、故障模式分析，以及在電動汽車和可再生能源領域的應用。

測試目的與應用方向

多次循環(huán)雙脈沖測試的主要目的在于

■功率器件的耐久性測試：通過模擬實際工作條件，評估功率器件在重復高應力條件下的性能變化，預測其壽命。

■熱管理研究：分析器件在多次雙脈沖條件下的溫度變化和熱耗散情況，為熱管理設計提供數(shù)據(jù)支持。

■故障模式分析：研究器件在極端條件下的失效模式，以改進工藝和設計，提高可靠性。

■電動汽車和可再生能源領域：驗證電動汽車中的功率電子模塊和可再生能源系統(tǒng)中逆變器等設備的性能，確保在多次循環(huán)高壓應力下的穩(wěn)定運行。

這種測試方法為功率器件的設計、生產(chǎn)和應用提供了重要的數(shù)據(jù)支撐和理論依據(jù)。

設備要求

進行雙脈沖測試時，需要以下關鍵設備

■脈沖發(fā)生器：AFG31000，用于生成所需的雙脈沖信號，提供精確的時間和電壓控制。

■示波器：推薦MSO5（win），監(jiān)測和記錄測試過程中電壓和電流的波形，幫助分析器件的瞬態(tài)響應特性。

■電源：推薦EA電源，也支持第三方電源，為被測提供柵極和漏極的供電。

■雙脈沖測試板：用專用的雙脈沖測試板，或者基于實際應用電路的專用測試板（客戶自行開發(fā)）。

■探頭系統(tǒng)：光隔離電壓探頭用于進行高共模和高帶寬的測試，專用的隔離電流探頭用于上管以及柵極電流的監(jiān)測。

■測試應用軟件：WBG-DPT選件，自動進行雙脈沖波形數(shù)據(jù)處理和分析，并獲取測試結(jié)果。

■計算機：選配，記錄數(shù)據(jù)，輔助進行長時間記錄，通過編程實現(xiàn)更復雜的控制或功能。

這些設備的協(xié)同工作，可以確保雙脈沖測試的準確性和可靠性，為功率器件的研究和開發(fā)提供堅實的基礎?？刂贫嗯_設備（大功率電源，小功率電源，信號源，示波器）完成可自定義循環(huán)次數(shù)的雙脈沖驗證，一旦出現(xiàn)測試異常，需要示波器停止采集的同時，關閉加載的電源，實現(xiàn)數(shù)據(jù)追溯，并結(jié)合Tekscope-PC軟件進行回看。

測試應用案例

N-DPT——全自動多循環(huán)脈沖測試系統(tǒng)，支持客戶自定義循環(huán)次數(shù)的雙脈沖測試?？蛻艨梢愿鶕?jù)自身測試需求，控制示波器以及相關設備例如電源等儀器的工作狀態(tài)，記錄相關的測試數(shù)據(jù)和異常工況信息。

支持添加2280，2260和EA電源（可支持第三方電源，輕量定制），并可根據(jù)客戶要求配置時間，循環(huán)次數(shù)。獲取實時測試次數(shù)，一旦出現(xiàn)異常，所有設備停止工作，并保存相關數(shù)據(jù)到指定路徑。僅支持LAN通信（TCP/IP, Socket），支持輕量定制化開發(fā)，可快速調(diào)整脈沖寬度，可自動控制電源加載電壓。操作流程如下：

搭建實驗臺

?示波器

?探頭

?AFG31000

?大功率電源（高壓）

?接線

手動配置單次雙脈沖測試

?柵極，漏極加載電壓

?AFG輸出雙脈沖

?示波器上需要完成的測試項，判定操作等

如果需要進行異常情況判定，需要在事件功能中，勾選SRQ

打開N-DPT軟件進行雙脈沖循環(huán)測試

?完成手動雙面沖測試后，保留對應測試設置，確認所有設備都連接到一個網(wǎng)絡中

?打開N-DPT軟件，在軟件中配置測試，電源上下電相關時間，點擊測試運行該軟件即可

?完成測試后，可以在log窗口查看相關循環(huán)次數(shù)和報錯信息等

｜了解更多｜

通過上述介紹，我們可以看到多次循環(huán)雙脈沖測試技術在功率器件測試領域的重要性和應用前景。隨著技術的不斷進步和市場需求的增長，這種測試方法將繼續(xù)為功率器件的性能評估和可靠性研究提供強有力的支持。