Dvojitý pulzný test
Minimalizácia spínacích strát zostáva hlavnou výzvou pre vývojárov výkonových polovodičových zariadení na báze SiC a GaN. Štandardnou metódou merania spínacích parametrov a hodnotenia dynamického správania tranzistorov Si, SiC a GaN MOSFET a IGBT je dvojpulzný test (DPT). Pomocou dvojpulzného testu možno merať výkonové straty počas spínania a vypínania súčiastky, ako aj parametre spätného zotavenia.
Dvojitý pulzný test a jeho výhody
Základy testu
Dvojitý pulzný test sa vykonáva pomocou dvoch komponentov.
Jedným je testované zariadenie (DUT) a druhý je zvyčajne rovnakého typu ako DUT.
Všimnite si indukčnú záťaž na "hornej" strane obvodu - indukčnosť sa používa na simuláciu podmienok, ktoré sa môžu vyskytnúť v konštrukcii meniča.
Medzi použité meracie zariadenia patria:
- zdroj napätia alebo SMU (Source Measure Unit),
- generátor ľubovoľných funkcií (AFG) na generovanie impulzov, ktoré spínajú hradlo MOSFET a iniciujú vedenie prúdu,
- osciloskop na meranie výsledných priebehov.
Ako generovať riadiace signály hradla pre test
Najjednoduchším spôsobom generovania riadiacich signálov hradla na vykonanie dvojimpulzného testu je použitie generátora ľubovoľných funkcií (AFG). AFG sa môže použiť na generovanie riadiaceho signálu hradla potrebného na test. Generátor Tektronix AFG31000 je možné rozšíriť o voľné nastavenie Double Pulse Test (Test dvojitých impulzov), ktoré vám umožní jednoducho generovať impulzy s rôznou šírkou.
Ako merať časy zapnutia a vypnutia a straty energie
Osciloskop je ideálnym nástrojom na zachytenie priebehov dvojitých impulzov na určenie parametrov časov zapnutia a vypnutia testovaného komponentu. S osciloskopmi Tektronix radu 4/5/6 B a aplikačným softvérom Wide Bandgap Double Pulse Test (Opt. WBG-DPT) máte všetky potrebné funkcie na dosah ruky. Možnosť WBG-DPT ponúka automatické meranie parametrov spínania, časovania a spätného zotavenia diód podľa noriem JEDEC a IEC.
Meranie spätného zotavenia
Čas spätného zotavenia diódy je ukazovateľom rýchlosti spínania diódy, a teda faktorom, ktorý ovplyvňuje spínacie straty pri návrhu meniča. K spätnému zotaveniu prúdu dochádza pri prepnutí druhého impulzu. Ako je vidieť na obrázku, dióda počas druhej fázy vedie prúd v priamom smere.
Keď sa spodný MOSFET znovu zopne, dióda by mala okamžite prejsť do blokovacieho (reverzného) režimu, ale na krátky čas ešte vedie prúd v reverznom smere - tento prúd sa nazýva prúd spätného zotavenia. Tento prúd predstavuje energetické straty, ktoré priamo ovplyvňujú účinnosť výkonového meniča.
