PD1500A 系列

引言

功率转换器是推动交通运输、可再生能源和工业市场实现电气化的关键器件。为了进一步发展功率转换器设计，半导体行业正在积极研发商用的新型宽禁带 (WBG) 半导体技术，如碳化硅 (SiC) 和氮化镓 (GaN) 材料。WBG半导体在速度上实现了重大飞跃 (比旧设计快10到100倍)，可以在更高的电压和温度下 工作，因而效率大大提高，同时尺寸更小，成本更低。

不过，由于在表征WBG半导体时面临着诸多新的挑战，所以高性能电源转换器非常难以设计。这些困难 导致半导体制造商和工程师在设计新型转换器时迟迟无法取得突破。

在表征WBG半导体方面，制造商一般使用自主研发的测试系统。此前，搭建这些测试系统是必须要做的，因为迄今为止市场上还没有可以直接商购的测试系统。因为问题的关键是，使用这种“自主研发的”一次性测试仪，很难得到可重复的、非常可靠的测量结果。在功率转换器设计人员将测量结果与半导体的技术资料进行对比时，不可靠的结果会对其造成额外的障碍。

为了对WBG半导体进行始终如一的可靠表征，是德科技推出了PD1500A动态功率器件分析仪平台。该平台采用的是双脉冲测试 (DPT) 技术，由来自新能源与电动汽车 (EV) 行业的半导体制造商和实际是紧密 协作开发而成。

利用PD1500A缩短产品上市时间

作为现成的测量解决方案，PD1500A可以对WBG半导体进行可靠且可重复的测量。该平台不仅可以确保用户的安全性，还能够保护系统的测量硬件。

这种确保 DPT 结果可重复的能力依托于是德科技先进的专业测量技术，例如在高频测试 (GHz级)、低泄漏(飞安级) 和脉冲功率 (1,500 A电流、10 μs分辨率) 等方面的创新。这些创新使是德科技占据独特优势， 可以有力地帮助您克服在动态功率半导体表征方面的挑战。

PD1500A采用的均是标准的测量技术，例如探头补偿、增益/偏置调整、偏移校正和共模噪声抑制。这些 技术已在创新的测量拓扑和版图中使用。另外，我们专门为本系统开发了半自动校准例程 (AutoCal)，用于校正系统增益和偏置误差。针对测量电流时所出现的不一致性，系统还使用先进技术加以补偿。

概述：成熟的和新兴的测量方法

全面表征基于SiC或GaN的WBG器件需要同时进行静态和动态测量。Keysight B1505A和B1506A功率器件分析仪在静态测量方面表现优异。PD1500A具有出色的灵活性，可以实施各种动态测量，并可应对 JEDEC标准的演进。

静态测量：

下列参数通常用于表现功率器件的静态特性：

• 输出特性

• 导通电阻

• 阈值电压

• 跨导

• 结点、输入、输出与反向转移电容

• 击穿电压

• 栅极电荷

静态测量：功率器件分析仪 

在静态测量领域，是德科技是名副其实的行业领导者，其首选解决方案便是 B1505A 和 B1506A 功率器件分析仪。 B1505A 为开发人员提供了广泛而深入的测量功能，帮助他们创建新型半导体器件。 B1506A 为产品设计人员提供了一系列更常用的核心测试功能，帮助他们评测电源模块中使用的半导体器件。

动态测量：

随着JEDEC继续定义WBG器件的动态测试，某些标准化测试开始出现。DPT确定了这些关键性能参数：

• 开通特性

• 关断特性

• 动态导通电阻

• 动态电流和电压

• 开关特性

• 反向恢复

• 栅极电荷

• 推导出的输出特性

耐用性测试 (即将推出)：

由于WBG器件在高压、高温条件下工作，因此必须测试其耐用性。通过短路测试与雪崩测试所确定的关键测量包括：

• 短路导通时间

• 短路能量

• 雪崩能量