如何确保晶体管性能的比较

在电源转换器设计中，重要的是要确保功率晶体管性能的准确性。理想情况下，功率半导体供应商提供的数据表应包含相同且可比的动态参数。但是，在实践中，尤其是对于识别宽带差距（WBG）功率晶体管的动态传输测试特性，实现了与系统保持小和平行的挑战。本文着重于设计标准化的双PLSE测试（DPT）系统，以实现不同测试系统之间结果动态属性的相关性。本文详细介绍了设计此类系统时应考虑的主要因素，包括如何减少参数参数的影响以及系统之间测试条件的Susekapare -SEA。本文指出：原则上，DPT设置非常简单，如图1所示。测试工程师通常通过替换“高侧” T来简化系统带有二极管的赎金。但是，在仔细观察并考虑了移动WBG设备持续不断提高的速度之后，系统中需要考虑许多重要的外部寄生组件（图2）。简化的DPT设置图。图1：简化DPT的设置图。有许多外部寄生虫，尤其是三个主要回路 - 功率回路，门环和直流链路环 - 主要是因为它们引入了波浪。我们在以前的文章中详细讨论了这一点。但是，寄生虫也会影响一起一起呼吸的参数。外部影响，例如功率周期和栅极周期LSS共有的电感器，外部栅极RG电阻，外部门电感器LG和电感寄生虫，可能会影响功率半导体转移的速度。另外，测得的能量传递会受到当前分流的电感和寄生能力的影响。图2：DPT设置具有一些必需的外部寄生虫，如我们的P中所讨论Revious文章，分流带宽对能源传输有重大影响。寄生元件在旋转过程中导致较高的测量电流峰，并以高频率测得的电流信号加强所有组件。用于测量的分流识别有助于减少lshunt效应，因此在做出适当的补偿时，不应将其视为可比较的目标。功率半导体数据表显示了有关用于提取开关参数的DPT系统的一些信息。除了测试参数（例如VDS，ID，VGS）外，通常还要指定RG和LIND。所有这些参数都可以轻松控制并转换为系统。一些数据表还显示了负载电感器和总电环电感器的寄生电容（CIND）。 CIND是一个重要的参数，因为它引入了与高部分设备平行的额外容量。在传入期间，这种进一步的容量导致较高的峰值Cu比设备的实际反恢复电流相比，因此在转盘期间增加了能量传递。灯本身的布局也可以具有相似效果的寄生能力，尚未指定。可以在图3中看到此效果，该图显示了VD和ID波的旋转。具有较高电感器的较高尺寸，比当前峰和边的更长且稍长。这导致能源转移增加4.5％。因此，保持cind并引入寄生布局功能很重要。比较两个电感器之间的旋转波形具有不同的CIND图3：比较具有不同CIND的两个电感器之间的旋转波形很重要，因为它在ID，VDS，VDS，vds，drop = lpowerloop·die/dt [1]的ID上的ID侧面产生了一个sag，对于快速的设备而言，对于加快了ng的速度，它应该增加。将电循环归纳分配很重要或进入LS和LD组件，因为它影响系统和测量以不同的方式导致测量。当在门环中形成负反馈时，LSS会降低转移速度。这减慢了输出电流斜率以通过和关闭传输。较慢的电流斜率也可以减少铃声。相比之下，这是所有信号（VD，ID，VG）的主要声音源，但实际上对运动速度没有影响。重要的是要了解LSS和LD，因为其效果具有相反的效果。在上一篇文章中，我们还讨论了示波器输入时间偏斜的影响以及如何减少它。信号偏斜对于依赖两个不同信号的参数（例如能量传递和延迟时间）很重要。提供这些参数的投资立场很重要。可以将调查放置在测试设备（DUT）附近或远离设备（DUT）附近或远离设备（DUT），因此迹线的长度更改为调查。这可能会导致额外的偏斜系统由于信号传播的延迟而引起的系统。一个简单的测试表明，将其位置更改为几厘米，导致在延迟0.5 ns时的变化增加（图4）。对于延迟50 ns的设备传输较慢，这可能并不重要。但是，更快，更快的设备显示延迟为5 ns或更少，转化为10％或更高的错误。覆盖具有不同位置的V_GS探针（蓝色）的覆盖波形。图4：V_GS探针（蓝色）被不同的位置覆盖。 DPT系统的设计目前能够踩踏结果，半导体制造商使用自制DPT系统来获取传输参数。但是，许多制造商不将系统关联到系统中。有两种方法可以在许多具有WBG功率晶体管的测试系统之间获得可比较的结果。对于这种方法，制造商将其DPT系统的寄生虫进行表征，并将其包括在指定特性的测试条件下。但是，很难知道OW并共享有关所有寄生虫（布局，电感器等）的信息。这并不容易，还可以测量一些高精度寄生虫。尽管所有条件都具有很高的准确性和陈述，但仍然很难测量这些寄生虫对结果的确切影响。表1显示了比较在两个不同DPT系统中获得的测量结果的难度的Pisimplified示例。此示例仅显示某些测试条件。一个显示所有必要测试条件的现实表将列出更多参数。在测试电压下，电流和相同量的栅极电阻均在两个设备的相同测试电压下测量，但在不同的DPT系统中测量。设备A明确显示了与设备B相比的通道和更高的能量传递。但是，如前所述，转移速度和能量的主要影响之一是LSS。用于识别设备A的测试系统的LSS高于设备测试系统。进行详细检查，很难比较MGA设备，并且知道哪种设备更快，并且将能量转移减少到目标应用程序。表1：简化的示例表明在不同的测试系统中获得的可比较数据的难度是因为难以测量所有寄生虫并将其效应与获得的测量结果进行比较，我们必须研究另一种实现目标的方法。获得可比结果的第二种方法是维持相同的DPT寄生虫，因此需要标准的DPT系统。所有寄生虫和其他影响因素都通过通过精心设计且容易使用的DPT系统来减少人类潜在的错误来保持相对稳定。使用这种常见系统为许多设备获取清晰的参数设备可以使供应商之间的设备更加容易。必须解决许多问题，以保持稳定的寄生虫，同时提供可靠且灵活的系统。 DUT界面和栅极驱动器连接是一个依赖有能力将它们出售给PCB。但是，工程师失去了灵活性。如果工程师想更改DUT或门电阻，则有必要在新部分中保护旧部分并焊接。对设备进行了几次更改后，PCB可能会损坏，并且获得的测量值不再可比。具有紧密类型的插座连接器的特殊设计的DUT界面板可让工程师轻松替换晶体管（例如TO247包装）而无需焊接。因此，Thea Dut板可用于数千个插入物（图5）。 247的试验板共同提高设备和门驾驶的灵活性，一种使门驾驶灵活性的简便方法是具有单独的可互换板（具有不同的值），可以插入两个DUT板上。门驾驶员板允许与DUT板的经常连接和不断连接。不同门电阻的理想情况是拥有一个带有可切换电阻器的板驾驶员板或可变电阻。门敲门开关的引入增加了寄生电感，因此没有。对于整个孔的有性电阻的存在也是如此，因为寄生电感高于对载体表面的电阻。此外，它的处理太容易混合了，因为电阻很容易混合，从而导致测试结果失败。正确维护小而恒定的门周期和电力的一种实用方法是具有可变标准板驾驶员板的标准DUT板设计。这将有助于在许多系统中创建可比的结果。从DC-Link电容器的银行到DUT，寄生电感降低到LDClink1和LDClink2需要权衡。散装电容器很大，不可行，可以安装在DUT板上。将它们放在单独的主电容器板上，以生产不同的DUT板（TO247-4，D2PAK-7等）。但是，它添加了ldclink1和ldclinK2。相反，每个董事会的测试都包含一个解耦电容器，以使动力周期尽可能少，而不会失去灵活性。精心设计的电容器值降低了较大的LDClink值的影响。电感器寄生到栅极和功率回路常数之后，影响的其余因素是主要电感器本身。有关电感器应考虑的许多因素。电感器的布局或设计将明显影响直流电阻和寄生能力。建议为每个系统使用相同的设计来创建可比的结果。电感器周围形成磁场。系统中电感器位置的变化会导致对诱导磁场的各种影响。因此，重要的是要有固定的电感器位置。 Ang Hadoes电感电缆的电缆和位置还增加了寄生虫。更长的电缆通常会导致更高的寄生虫。因此，可靠的系统需要固定电感器的定位和连接。优选地，用户不必进行任何更改即可在不同的电感器值和正常DPT或反向恢复测试之间切换。这样，可以实现不同系统中的措施之间的比较。