【導讀】減少碳排放的迫切需求推動(dòng)了對電氣技術(shù)的投資，特別是數據中心和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。根據彭博社最新的電動(dòng)汽車(chē)展望報告，到 2050 年，幾乎所有道路運輸都將實(shí)現電氣化，預計將導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性的未來(lái)方面的重要意義。
減少碳排放的迫切需求推動(dòng)了對電氣技術(shù)的投資，特別是數據中心和電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域。根據彭博社最新的電動(dòng)汽車(chē)展望報告，到 2050 年，幾乎所有道路運輸都將實(shí)現電氣化，預計將導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性的未來(lái)方面的重要意義。
越來(lái)越多的氮化鎵 (GaN) 和碳化硅 (SiC) 等寬帶隙 (WBG) 半導體取代開(kāi)關(guān)模式電源和電機驅動(dòng)器中的硅基功率 MOSFET 和 IGBT。這種轉變是由 GaN 和 SiC 器件的出色性能帶來(lái)的，包括比硅器件更快的開(kāi)關(guān)速度、更高的功率密度、更好的頻率響應、更小的泄漏電流、更低的導通電阻以及更高的工作溫度。結果是提高了運行效率，降低了能耗，有助于遵守法規和認證要求，以及符合當前的 JEDEC JC-70 寬帶隙電力電子轉換半導體標準。為了確保合規性，需要對這些先進(jìn)的半導體技術(shù)進(jìn)行全面測試，這不僅富有挑戰性，還需要新的測試策略。
泰克在最近的文章“自動(dòng)執行 WBG 器件的雙脈沖測試”中探討了如何通過(guò)對 SiC 和 GaN 功率器件等寬帶隙器件自動(dòng)執行雙脈沖測試，從而顯著(zhù)縮短設置和分析時(shí)間。
驗證基于 SiC 或 GaN 的 WBG 器件時(shí)，工程師必須測試多個(gè)參數，包括：
● 開(kāi)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 )導致結果不準確。
● 峰值電壓：在大電流、高速硬開(kāi)關(guān)過(guò)程中，常常會(huì )出現電壓尖峰。
● 峰值電流：WBG 晶體管的快速開(kāi)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。
● 反向恢復電荷：對反向恢復電荷行為進(jìn)行量化，以了解其對總損耗的貢獻。
雙脈沖測試 (DPT) 是測量寬帶隙 (WBG) 器件的開(kāi)關(guān)和二極管反向恢復參數的首選方法。這種高效的測試方法可以收集關(guān)鍵測量結果，從而高效地驗證和優(yōu)化電源轉換器的設計。文中詳細闡述了 DPT 信號的定義，分享了帶有測量軟件的示波器如何實(shí)現自動(dòng)測試設置、執行和分析。自動(dòng)測量軟件通過(guò)消除手動(dòng)步驟來(lái)簡(jiǎn)化流程，既能節省時(shí)間，又能確保結果的一致性和可重復性。
雙脈沖測試 (DPT) 方法是評估功率器件的開(kāi)關(guān)參數和動(dòng)態(tài)行為的首選方法。采用自動(dòng) DPT 設置和分析，可以顯著(zhù)縮短測試時(shí)間，加快下一代電源轉換器的上市速度。此外，完全遠程控制運行測試可以提高安全性，避免與高電壓、高電流的被測設備 (DUT) 直接接觸。
臨界值的測量和功能性的確保對于滿(mǎn)足能源需求和推動(dòng)全球碳減排至關(guān)重要。為實(shí)現這一目標，必須對新材料進(jìn)行研究和測試，使我們更接近滿(mǎn)足能源需求和遵守新效率標準的目標。值得注意的是，可通過(guò)及時(shí)采取行動(dòng)和推動(dòng)功率器件技術(shù)的進(jìn)步來(lái)緩解彭博社預估的 27% 的增長(cháng)率。
應用筆記 – 使用示波器和任意函數發(fā)生器對功率半導體器件進(jìn)行雙脈沖測試– 提供有關(guān)此主題的更多詳細信息。
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