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Test su dispositivi ad alta potenza per le attuali tecnologie a banda larga
Gli analizzatori di dispositivi di potenza / tracciatori di curve Keysight sono soluzioni appositamente progettate per valutare e caratterizzare dispositivi a semiconduttori ad alta tensione e alta corrente. Combinando un'alimentazione accurata, misurazioni rapide e analisi complete, questi sistemi supportano test critici per transistor di potenza, diodi, IGBT e dispositivi a banda larga come SiC e GaN. Con gamme di tensione e corrente scalabili, funzioni di sicurezza integrate e software intuitivo, le soluzioni Keysight aiutano ad accelerare lo sviluppo, migliorare l'affidabilità dei dispositivi e semplificare i test di produzione. Richiedete oggi stesso un preventivo per una delle nostre configurazioni più popolari.Avete bisogno di aiuto per la scelta? Consultate le risorse riportate di seguito.
Ampio intervallo di misurazione
Testare una vasta gamma di semiconduttori di potenza con capacità di generazione/misurazione fino a 10 kV e 3000 A, adattandosi sia alla modalità di funzionamento a impulsi che a quella in condizioni di stabilità.
Soluzione appositamente progettata
Caratterizza i componenti SiC e GaN con prestazioni di commutazione rapide e bassa resistenza allo stato attivo, garantendo risultati di test affidabili in condizioni operative reali.
Funzioni di protezione integrate
Migliora la sicurezza dei test con interblocchi integrati, controlli dei limiti di conformità e protezioni hardware progettate per proteggere sia il dispositivo sottoposto a test che l'operatore.
Software predisposto per l'automazione
Semplificate la convalida dei dispositivi di potenza con un'interfaccia di tracciamento delle curve progettata per una configurazione rapida, sweep automatizzati e analisi istantanea dei parametri chiave.
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Maximum output current
200 A to 3000 A
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Minimum current measurement resolution
10 fA
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Number of channels
7 to 8
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Supported measurements
DC I/V, Pulsed I/V, 1 kHz to 5 MHz CV, 3 kV high voltage CV, Gate charge (Qg), On-wafer I/V, Thermal test, Power loss calculation, Turn-on, Turn-off, Switching, Dynamic on-resistance, Gate charge, Reverse recovery, Dynamic voltage / current
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Maximum output voltage
1200 V to 3 kV
Configurazioni più popolari
Analizzatore di dispositivi di potenza / Curve Tracer per la progettazione di circuiti
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Analizzatore dinamico di dispositivi di potenza/Tester a doppio impulso
Analizzatore Advanced di dispositivi di potenza Advanced / Tester a doppio impulso
Servizi e assistenza
Innova rapidamente grazie a piani di assistenza personalizzati e tempi di risposta e risoluzione prioritari.
Ottieni abbonamenti prevedibili basati su leasing e soluzioni complete per la gestione dell'intero ciclo di vita, in modo da raggiungere più rapidamente i tuoi obiettivi aziendali.
Beneficia di un servizio di alto livello come abbonato KeysightCare per ottenere assistenza tecnica dedicata e molto altro ancora.
Assicurati che il tuo sistema di test funzioni secondo le specifiche e soddisfi gli standard locali e globali.
Effettua misurazioni rapidamente grazie alla formazione interna con istruttore e all'e-learning.
Scarica il software Keysight o aggiorna il tuo software alla versione più recente.
Domande frequenti
Un analizzatore di dispositivi di potenza o un tracciatore di curve è un sistema di test specializzato progettato per valutare il comportamento statico e dinamico dei semiconduttori di potenza come MOSFET, IGBT, GaN HEMT e dispositivi SiC. Questi sistemi sono in grado di fornire e misurare tensioni elevate (fino a diversi kilovolt) e correnti elevate (da centinaia a migliaia di ampere), consentendo una caratterizzazione completa delle tensioni di rottura, della resistenza allo stato attivo, del comportamento di soglia, della corrente di saturazione e altro ancora. A differenza delle configurazioni standard basate su SMU, gli analizzatori di potenza includono sorgenti di impulsi ad alta energia, interblocchi di sicurezza, layout a bassa induttanza e controllo di commutazione rapido per replicare le condizioni di stress del mondo reale. Queste capacità sono fondamentali per qualificare i dispositivi a banda larga in applicazioni quali inverter per veicoli elettrici, conversione di potenza industriale e alimentatori ad alta frequenza, dove guasti o prestazioni insufficienti possono causare danni termici, perdite di efficienza o rischi per la sicurezza.
La tracciatura delle curve consiste nel variare gradualmente la tensione o la corrente su un dispositivo a semiconduttore e misurarne la risposta per generare curve I-V, che rivelano il comportamento nelle regioni di conduzione, saturazione, rottura e dispersione. Si tratta di un processo fondamentale per caratterizzare la fisica non lineare dei dispositivi e per convalidare l'area di funzionamento sicuro (SOA) dei dispositivi di potenza.
Questi analizzatori sono progettati per eseguire misurazioni sia statiche che dinamiche, essenziali per lo sviluppo dei dispositivi e la convalida delle applicazioni. I tipi di test principali includono:
- Caratteristiche IV: comprese caratteristiche di uscita (Id-Vds), caratteristiche di trasferimento (Id-Vgs), Rds(on) e dispersione del gate (Igss).
- Tensione di rottura (BVds): prove non distruttive o distruttive in condizioni di rampa controllata per determinare la capacità di valanga.
- Carica di gate (Qg) e capacità di ingresso: utilizzo di profili dinamici di carica-scarica o metodi a impulsi per valutare l'energia e la temporizzazione di commutazione.
- Recupero inverso e prestazioni del diodo del corpo: per valutare l'efficienza e la perdita durante le transizioni di commutazione.
- Misurazioni a impulsi: gli impulsi di breve durata impediscono il surriscaldamento del dispositivo e consentono l'estrazione di proprietà intrinseche quali la corrente di saturazione o la transconduttanza.
- Risposta termica: tramite misurazioni pulsate ripetitive o integrando sistemi di controllo termico, questi test aiutano a valutare la robustezza dei dispositivi in condizioni di carico realistiche.
Il collaudo dei dispositivi di potenza comporta livelli di energia potenzialmente pericolosi, rendendo la sicurezza un fattore critico nella progettazione degli analizzatori di potenza e dei tracciatori di curve. Questi sistemi incorporano diversi livelli di sicurezza, tra cui:
- Interblocchi hardware: impediscono l'attivazione dell'alta tensione a meno che gli involucri di prova non siano chiusi saldamente e messi a terra.
- Limiti soft e impostazioni di conformità: consentono agli utenti di definire soglie massime di tensione/corrente, interrompendo immediatamente il test in caso di superamento dei limiti.
- Rilevamento dell'arco elettrico e arresto di emergenza: alcuni sistemi includono sensori di arco elettrico a reazione rapida o pulsanti di arresto di emergenza programmabili per proteggere sia l'utente che il DUT.
- Dispositivi di prova a bassa induttanza e involucri schermati: riducono il rischio di sovratensioni o oscillazioni parassite che possono danneggiare i componenti o causare condizioni pericolose.
- Controlli di sicurezza del software: gli script di test spesso includono fasi di convalida pre-test, ramping automatico e diagnostica dei guasti per garantire un'esecuzione ripetibile e sicura.
Questi meccanismi di sicurezza consentono agli ingegneri di testare con sicurezza componenti con valori nominali fino a 3 kV e 1500 A, mantenendo un'elevata precisione ed evitando modalità di guasto catastrofiche.
La scelta giusta dipende dalle specifiche del dispositivo di destinazione, dai parametri di prova e dal campo di applicazione. Le considerazioni chiave includono:
- Intervallo di tensione e corrente: ad esempio, il modello B1506A supporta fino a 3 kV e 1500 A, rendendolo adatto per dispositivi di alimentazione automobilistici e industriali. I sistemi con valori nominali inferiori, come il modello PD1000A, possono essere ideali per applicazioni di consumo o di telecomunicazione.
- Pulse width and speed: Faster pulses (e.g., <10 µs) are needed for GaN devices with low charge and high-speed switching. Systems with fine pulse control and minimal inductance are preferred for accurate dynamic behavior.
- Risoluzione di misura e temporizzazione: gli ADC ad alta precisione e la risoluzione di temporizzazione su scala nanosecondo migliorano la capacità di risolvere transitori veloci, comportamenti di overshoot o recupero dei diodi.
- Compatibilità e layout dei dispositivi di fissaggio: scegliete un sistema con supporti DUT adeguati, dispositivi di fissaggio Kelvin o banchi di prova personalizzabili in base al vostro packaging (TO-247, moduli, die nudi).
- Software e automazione: gli ingegneri beneficiano di interfacce di controllo basate su GUI, strumenti di estrazione dei parametri e API di scripting per la caratterizzazione automatizzata, la ripetibilità dei test e l'integrazione dei dati.
- Conformità alle norme di sicurezza e certificazione del sistema: garantire che l'analizzatore soddisfi i requisiti di sicurezza di laboratorio e includa dispositivi di sicurezza per il funzionamento in ambienti ad alta tensione.
Infine, anche la scalabilità del sistema, il supporto per le future generazioni di dispositivi e l'integrazione con i dati di simulazione termica/EM possono influire sulle strategie di test a lungo termine.
Un tracciatore di curve è ottimizzato per una rapida visualizzazione grafica delle caratteristiche I-V su ampi intervalli. Un'unità SMU garantisce un'alimentazione e una misurazione di precisione grazie al controllo programmabile. Il Power Device Analyzer / Curve Tracer di Keysight integra entrambe le funzionalità, combinando la velocità di un tracciatore di curve con la precisione e l'automazione dei sistemi basati su SMU.
Un tracciatore di curve esegue scansioni di tensione/corrente per generare curve I-V, mostrando come si comporta un dispositivo sottoposto a diverse sollecitazioni elettriche. Un oscilloscopio mostra l'andamento della tensione nel tempo e non caratterizza di per sé i parametri del dispositivo né le regioni non lineari. I tracciatori di curve sono progettati specificamente per la valutazione dei semiconduttori.
I tracciatori di curve funzionano applicando variazioni controllate di tensione o corrente a un dispositivo, misurandone e visualizzandone al contempo la risposta non lineare. I moderni tracciatori di curve utilizzano sorgenti basate su SMU, test a impulsi rapidi e controllo automatizzato delle variazioni per rilevare le curve I-V, il comportamento della capacità, la carica di gate e le caratteristiche dinamiche di commutazione, elementi essenziali per la valutazione dei semiconduttori di potenza odierni.