一、概述

雙脈沖測試是用于測量 MOSFET 和 IGBT 功率設備的開關參數(shù)的標準方法。在以前，設置雙脈沖測試非常耗時，因為函數(shù)發(fā)生器沒有內置的方式來配置和設置測試。

二、測量方法

對于在 SiC 和 GaN 器件上工作的功率設備工程師來說，更大限度地降低開關損耗仍然是一項主要挑戰(zhàn)。測量開關參數(shù)和評估硅、碳化硅、氮化鎵 MOSFET 和 IGBT 動態(tài)行為的標準測試方法是雙脈沖測試 (DPT)。雙脈沖測試可用于測量設備開啟和關閉期間的能量損失，以及反向恢復參數(shù)。

（1）測試設備

使用兩臺設備執(zhí)行雙脈沖測試。一臺設備是被測設備 (DUT)，另一臺設備通常與 DUT 屬于同一類型。注意“高"側設備上的感應負載。電感器用于復制轉換器設計中可能存在的電路條件。使用的儀器包括用于提供電壓的電源或 SMU，用于輸出脈沖（這些脈沖觸發(fā) MOSFET 的柵極，使其開啟以開始傳導電流）的任意函數(shù)發(fā)生器 (AFG)，以及用于測量生成的波形的示波器。

（2）驅動信號

生成柵極驅動信號以執(zhí)行雙脈沖測試的簡單方法是使用任意波形發(fā)生器 (AFG)。AFG 可用于生成柵極驅動信號以執(zhí)行雙脈沖測試。泰克 AFG31000 內置雙脈沖測試應用程序，可生成具有不同脈沖寬度的脈沖。

（3）測量反向恢復

二極管的反向恢復時間是衡量二極管中開關速度的指標，因此會影響轉換器設計中的開關損耗。反向恢復電流發(fā)生在第二個脈沖接通期間。如圖所示，在第 2 階段，二極管正向導通。當?shù)蛡?MOSFET 再次開啟時，二極管應立即切換到反向阻斷狀態(tài)；但是，二極管將在短時間內以相反的條件進行，這被稱為反向恢復電流。這種反向恢復電流會轉化為能量損失，直接影響功率轉換器的效率。

（4）光隔離探頭

在半橋功率轉換器中進行高壓測信號測量具有挑戰(zhàn)性，因為參考測量的源端或集端會快速上下震蕩。SiC 和 GaN FET 等寬禁帶器件甚至更難測量，因其可以在幾納秒內切換到高電壓。快速變化的共模電壓所產生的噪聲會泄漏到差分測量中，并隱藏 VGS 和 VDS 的真實情況。IsoVu 光隔離探頭具有全帶寬共模抑制性能，通常一次即可讓信號的真實情況一覽無余，可以按 100V/ns 或更快的速度在 ±60kV 的基準電壓上提供精準的差分測量，提供 200 MHz、500 MHz 和 1 GHz 的一系列帶寬，以適合您的預算并構建具有特定項目所需性能的工作平臺。