我們?cè)谶x購功率器件動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)時(shí)，都會(huì)先基于各設(shè)備廠商提供的參數(shù)手冊(cè)給出的信息進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，選出備選設(shè)備再進(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)證，最后綜合成本、測(cè)試能力范圍、實(shí)測(cè)結(jié)果確定要采購的設(shè)備。參數(shù)手冊(cè)中提供的信息能夠幫助判斷設(shè)備是否符合我們的需求、了解設(shè)備的能力水平，還能夠?yàn)檫M(jìn)行實(shí)測(cè)驗(yàn)證提供指導(dǎo)，可以說是非常重要了。但很多工程師在進(jìn)行參數(shù)手冊(cè)對(duì)比時(shí)往往會(huì)無從下手，或者沒有真正理解參數(shù)背后所代表的的含義。
一、 測(cè)試項(xiàng)目
首先我們需要了解測(cè)試系統(tǒng)能夠?qū)δ男┓N類和封裝形式的器件進(jìn)行測(cè)試，圖1所示，DPT1000A可以對(duì)Si和SiC的MOSFET、IGBT、Diode進(jìn)行測(cè)試。封裝類型非常豐富，幾乎囊括了所有分立器件封裝類型。
動(dòng)態(tài)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試項(xiàng)目通常包括開關(guān)特性和反向恢復(fù)特性兩個(gè)部分，以往以獨(dú)立設(shè)備形式存在的柵電荷、短路、雪崩、RBSOA等測(cè)試在最近幾年出現(xiàn)與動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)合并的趨勢(shì)。在關(guān)注測(cè)試項(xiàng)目的同時(shí)，還需要關(guān)注各測(cè)試項(xiàng)目能夠給出的參數(shù)包括哪些。
參數(shù)/特性表征這一列看起來非常熱鬧，三個(gè)測(cè)試項(xiàng)目對(duì)應(yīng)的參數(shù)/特性表征分別有14項(xiàng)、10項(xiàng)和3項(xiàng)，看得人眼花繚亂。了解這三個(gè)測(cè)試項(xiàng)目測(cè)試原理話就會(huì)知道，測(cè)試設(shè)備完成測(cè)試后給出的器件參數(shù)都是基于測(cè)試波形計(jì)算得到的。在表格中，開關(guān)參數(shù)就是基于Vgs vs. t、Ids vs. t、Vds vs. t這三個(gè)波形計(jì)算得到的，反向恢復(fù)特性就是基于Id vs. t、Vds vs. t這兩個(gè)波形計(jì)算得到的，柵電荷就是基于Vgs vs. t、Ig vs. t這兩個(gè)波形計(jì)算得到的?；跍y(cè)試波形進(jìn)行器件參數(shù)計(jì)算時(shí)，必須要明確參數(shù)的定義，例如開關(guān)時(shí)間的起始點(diǎn)、損耗計(jì)算的起始點(diǎn)等。從表格下方的備注中可以看出，DPT1000A的參數(shù)定義是基于IEC60747和JESD24這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的。
二、 測(cè)試范圍及設(shè)定精度
在了解到動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)能夠完成的測(cè)試項(xiàng)目后，就需要關(guān)注各個(gè)測(cè)試項(xiàng)目在測(cè)試時(shí)的測(cè)試范圍及設(shè)定范圍了。關(guān)注這一點(diǎn)的原因是：被測(cè)器件的規(guī)格范圍會(huì)非常廣，常見的功率器件電壓等級(jí)從20V到1700V、電流等級(jí)從0.5A到100A，則對(duì)應(yīng)的測(cè)試條件會(huì)千差萬別，那么動(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)能夠滿足的測(cè)試范圍直接決定了被測(cè)器件的規(guī)格范圍；動(dòng)態(tài)測(cè)試的基本要求是在指定的工況下完成動(dòng)態(tài)過程，一般是指定的電壓、電流、驅(qū)動(dòng)電壓等條件，那么這些參數(shù)的設(shè)定精度也會(huì)直接影響到測(cè)試結(jié)果的有效性，設(shè)定精度太低，實(shí)際的工況就會(huì)與要求的工況偏離太多。
此外，大家對(duì)于測(cè)試范圍存在這樣一個(gè)誤區(qū)，即認(rèn)為測(cè)試范圍指的是圖2中各參數(shù)的范圍。這種測(cè)試范圍的定義，雖然不算錯(cuò)誤，但體現(xiàn)出對(duì)測(cè)試?yán)斫獠粔蛏钊耄疫@樣的定義不夠直接和有效。如上所示，測(cè)試范圍主要起到定義被測(cè)器件規(guī)格的作用，那么，只要看測(cè)試的電壓、電流范圍即可，要求在此范圍內(nèi)被測(cè)器件都能夠被測(cè)試。
電壓的設(shè)定精度直接由系統(tǒng)配置的高壓電源決定，電流設(shè)定精度由脈寬設(shè)定精度決定，而脈寬設(shè)定精度由系統(tǒng)配置的雙脈沖信號(hào)發(fā)生器決定，如圖6所示，DPT1000A提供了高壓電源和雙脈沖信號(hào)發(fā)生器型號(hào)，大家可以找到對(duì)應(yīng)的參數(shù)。
三、 測(cè)量范圍及精度
最后我們需要關(guān)注的是測(cè)量范圍和精度，這項(xiàng)參數(shù)直接對(duì)應(yīng)到系統(tǒng)中的測(cè)量?jī)x器儀表，包括示波器、電壓套探頭、電流探頭。
在以往動(dòng)態(tài)設(shè)備的參數(shù)手冊(cè)中，對(duì)于測(cè)量范圍和精度，往往只給出數(shù)值，例如：測(cè)量帶寬100MHz、測(cè)量精度2%、驅(qū)動(dòng)電壓測(cè)量范圍-30V到+30V。這樣的標(biāo)注方法雖然沒有錯(cuò)誤，但對(duì)我們?cè)谶M(jìn)行設(shè)備選型時(shí)并不友好。首先，只給出數(shù)值的情況下，這些指標(biāo)無從考證，且無法深層次判斷測(cè)試系統(tǒng)的測(cè)量能力水平高低。
所以DPT1000A通過優(yōu)化的測(cè)試電路設(shè)計(jì)、獨(dú)有的測(cè)試轉(zhuǎn)接板、合理的測(cè)試接線、充分的探頭校準(zhǔn)，確保了測(cè)試波形的正常，在配合高精度探頭，能夠?yàn)榭蛻籼峁└袃r(jià)值的測(cè)試結(jié)果。