乐高化组装，一键式测试 | 云镓GaN自动化双脉冲测试平台

来源:氮化镓发布时间:2024-06-138957浏览

云镓半导体

乐高化组装，一键式测试|云镓GaN自动化双脉冲测试平台

作为一种新型开关器件，GaN功率器件拥有开关速度快、开关损耗低等优点。当前不同GaN工艺平台下器件行为表现差异较大，且GaN器件的静态特性和动态特性存在较大不同，传统的静态测试表征不足以反映器件在实际工作中的动态行为，如何全面评估GaN器件的动态表现对于系统应用意义重大。云镓半导体具有多年的GaN器件产品经验，对于GaN器件的测试表征有着多年的经验积累和技术储备，并打造了行业领先的GaN动态测试表征平台。

双脉冲测试基本介绍

和传统开关器件一样，GaN功率器件也可以使用双脉冲测试评估动态性能，其基本原理图如下。通过将开关管打开，负载电感电流达到目标值后进入续流模式，之后再对开关管做一次开关动作，观察器件开关行为，提取器件关键动态参数，具体可得到的器件动态参数有：

1)开关损耗Switching loss of Eon and Eoff；

2)开关时间Timing of tdon, tdoff, tr and tf；

3)开关速度Switching speed；

4)开关波形的振荡情况Overshoot/undershoot of gate & drain signals；

5)动态电阻Dynamic Rdson of GaN during switching operation；

6) 反向导通行为Reverse conduction behaviorin freewheeling mode；

7)等等。

图1 双脉冲测试基本电路原理图

图2 双脉冲测试关键波形示意图

下图是GaN器件双脉冲的LTSPICE仿真波形，通过建立器件的SPICE模型，可以对开关管的开关过程进行模拟，同时可以得到开关管开关过程中的损耗。

图 3 双脉冲测试电路LTSPICE仿真波形

云镓双脉冲测试系统

云镓GaN双脉冲测试平台

由于GaN器件极高的开关速度导致其对测试环路的寄生参数非常敏感。同时动态电阻测试条件多样，因此传统的双脉冲测试平台无法胜任GaN产品的测试工作。为了全面检验产品的性能，云镓半导体自主研发了适用于GaN功率器件动态开关参数和动态电阻检验的测试系统。该系统由功率器件开关测试子母板、高分辨率示波器、高低压源表、MCU、上位机自动化测试软件组成。整个系统具备极高的测试灵活性，可以根据不同产品的规格或封装需求定制测试板，变更栅极电阻、负载电感等关键参数；同时开发的自动化发波和数据提取软件可以真正意义实现“乐高化组装、一键式测试”；子板上具备钳位电路，可以读取器件的导通压降，可提取器件的动态电阻。