从测试的角度来看800V电驱下SiC的技术挑战

从测试的角度来看800V电驱下SiC的技术挑战800V电驱开发设计流程中的测试测量挑战核心器件评估选型静态特性与动态特性双脉冲测试高带宽电压电流采集通道传输延迟补偿功率回路寄生杂感控制ATE测试系统可靠性、失效机理Vth漂移Rdson漂移电驱产品开发高频高压共模干扰串扰SOA开关损耗磁损耗环路响应电机控制/台架测试三相相位矢量图电流谐波效率测试趋势动态分析DQ0测试设备的远程控制常规测试设备性能限制难以准确抓取信号真实信号某国产差分探头抓取信号真实信号常规差分探头抓取信号真实信号Vs普通无源探头抓取信号普通探头抓取信号动态信号测量的带宽要求方波是由基波与无数奇次谐波叠加所构成。包含的谐波越多，波形越近似方波。上升/下降沿越快，组成该“方波”信号所需的谐波阶次越高。方波信号带宽≈0.35/t上升时间与测量精度信号上升时间仪表上升时间之比1:12:13:14:15:17:110:1上升时间测量精度％41%22%12%5%2%1%0.5%SiC/GaN的测量系统需要多大的带宽？测量回路“杂感”对测试结果的影响5*数据来源：《电压探头对宽禁带器件高频暂态电压精确测量的影响》，《电工技术学报》2021年1月刊客户真实案例：SiC电源测试，用这两个不同长度的接头，应力测试得到的电压峰值会有~30V的差异！共模电压对测试的影响65

V605

V600

VVDiff5

V600V5

VVCM600

V理想信号高CMRR，低误差低CMRR，高误差<

5

mVCMRR误差~6

VCMRR误差WBG要求功能更强大的测试设备—光隔离探头某对照探头1G带宽，全带宽下>80dB共模抑制比五档差分前端(5V/50V/250V/500V/2500V)，全部支持60KV共模耐压极短前端连接，超低寄生参数TIVP光隔离探头准确抓取Vgs8SiC模块上管栅极驱动电压Vgs测试波形图，测试条件为直流母线电压400V

DC,

工作电流200A，开通电阻Ron

=0.6Ω，关断电阻Roff

=1.2Ω.车载电源SiC

MOSFET上管Vgs测试波形图对比，其中黄色为TIVP1，红色为普通差分探头，两者测试同一信号.电流测量方案选择TRCP0300:

30MHZ/300A

峰值电流罗氏线圈TCP0030A:120MHZ/50A

峰值电流霍尔电流探头400MHZ/10毫欧插入电阻分流器上管、高带宽、大电流测量怎么办？

用光隔离探头采集分流器WBG要求功能更强大的测试设备—示波器更高ADC位数(12bit)，展现波形平滑与毛刺更多通道(4/6/8ch可选)，同时检测所关心信号更高记录长度(62.5M~500M)，长时采集不错过细节强大数学趋势功能，按开关周期直观展现参数变化通道传输延时自校正功能自动化的双脉冲参数标准测试……WBG-DPT选件—自动化的deskew功能WBG-DPT选件—自动化的双脉冲参数计算数学功能之“趋势”应用举例13三相电源质量分析相位矢量图滤波器设置三相电源质量测量LL-LN电压变换机械分析DQ0DQ0轻松与三相矢量图关联支持R，Z参数计算DQ0的计算结果同时显示在测量项以及波形模块动态参数测试设备Edison系列1234类别项目指标采样测试采样频率6.25GS/s示波器测量带宽500MHz（可升级）电流测试最高带宽400MHz（可升级）电压测试最高带宽500MHz（可升级）测试能力测试最高电压2000V最大测试电流4000A最大短路电流10000A测试电感10-1000uH（分档自动可调）门级驱动开通电压+20V关断电压-10V最大电流10A驱动电阻0-255Ω

（手动调整）器件类型测试器件类型碳化硅MOSFET、硅IGBT测试封装类型不同封装结构的功率模块温度测试设备工作温度15-40℃模块测试温度范围室温-250℃Edison系列自动化碳化硅功率半导体器件动态特性测试装备是功率半导体模块动态性能参数和寄生电感的全自动化测试与分析设备。主要用于SiC功率半导体模块等功率半导体器件的双脉冲(Double

Pulse

Testing)，单脉冲(Single

PulseTesting)和短路安全工作区测试，测试方案完全符合IEC60747-8/9国际标准。产品参数亮点i

g

h

l

i

g

h

t

s56更高的可靠性关键技术由电力电子国际顶尖团队正向研发更高的测试效率一次测试可自动获取30余项功率器件测试关键参数更高的精度拥有超低回路杂感先进叠层电容母排（小于10nH）更低的价格，更多的功能选择以中国本土价格对标国际一流品质，选配雪崩、并联、低温、筛管等测试功能模块连接双模式切换实验室手动/半自动，产线全自动测试设备，满足不同测试场景更全面的测试能力满足市场主流SiC功率半导体封装模块（如塑封/HPD/ECONO等），亦可

测试功率模组（Power

Stack）和单管功率器件（Discrete，TO247-3/4）狙击三大挑战测不准测不全可靠性创新性层叠母排和电容结构设计，测试主回路杂感低至10nH设备系统杂感业内最低高速、高频、高可靠、共模瞬变抗扰度(CMTI)高达100kV/usSurfaced

mountedplanar

ferritecorePCBwinding

embedded

in

gate

driverprinted

circuit

boardSiC驱动器性能业界领先全球领先高带宽测量仪器共模抑制比高达120dB，比传统探头提升1000倍以上模块动态参数测试设备Edison系列实现对SiC模块从实验室到生产线全覆盖EDISON实验室系列

EDISON

PLUS产线系列

FARADAY塑封模块产线全自动动态老化测试系统Dynamic

HTGB/HTRB测试目的：对GaN/SiC