Come testare i moduli di potenza a semiconduttore ad ampio bandgap
Caratterizzazione dei moduli di potenza a semiconduttore WBG con la tecnologia delle sonde isolate a impulsi reali
Il collaudo di un modulo di potenza in un sistema di test a doppio impulso (DPT) richiede la misurazione dei segnali del lato basso e del lato alto. I moduli di potenza in carburo di silicio (SiC) e nitruro di gallio (GaN) a banda larga (WBG) hanno una densità di potenza più elevata rispetto ai dispositivi di potenza discreti e incorporano più chip di transistor a effetto campo (FET) per aumentare la corrente. La ricarica ad alta velocità richiede l'uso di semiconduttori ad alta corrente e alta tensione che operano fino a 400 A, come SiC e GaN. L'esclusiva configurazione del modulo di potenza a mezzo ponte di questi semiconduttori richiede la misurazione indipendente del potenziale di tensione alla giunzione tra la sorgente del dispositivo high-side e il drain del dispositivo low-side, che cambia dinamicamente con ampie oscillazioni di tensione durante la commutazione del mezzo ponte. Ciò rende difficile la misurazione del FET high-side, soprattutto per le piccole tensioni di gate.
La tecnica DPT è lo standard industriale per la determinazione dei parametri di prestazione dei semiconduttori di potenza. Gli ingegneri addetti ai test hanno bisogno di un tester a doppio impulso che utilizzi la tecnologia delle sonde isolate dagli impulsi per raccogliere una tensione di gate accurata. Il sistema si basa sulla compensazione RF ad alta larghezza di banda per fornire una misura accurata delle correnti elevate. Il sistema DPT deve includere tecniche di misura avanzate standard come la compensazione della sonda, la regolazione dell'offset, il de-skewing e la reiezione del rumore di modo comune. È inoltre necessaria una routine di calibrazione semi-automatica per correggere gli errori di guadagno e di offset del sistema. Il sistema deve essere conforme alle ultime linee guida JEDEC per la caratterizzazione standardizzata dei dispositivi WBG.
Tester per moduli di potenza a semiconduttori WBG
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