| 延時校準，雙脈沖測試一定要做的事兒！ |
| 作者：admin 來源：原創 發布日期：2022-10-19 15:14:40 點擊次數:974 |
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雙脈沖測試
（本文轉載自公眾號：功率器件顯微鏡，分享給大家交流學習） 進行雙脈沖測試的主要目的是獲得功率半導體的開關特性，可以說它伴隨著功率器件從研發制造到應用的整個生命周期�；陔p脈沖測試獲得的器件開關波形可以做很多事情，包括：通過對開關過程的分析驗證器件設計方案并提出改進方向、提取開關特征參數制作器件規格書、計算開關損耗和反向恢復損耗為電源熱設計提供數據支撐、不同廠商器件開關特性的對比等。
測量延時的影響
被測信號在測量過程中會經歷兩次延時，不同信號所經歷延時的差別會對測量結果造成一定的影響。 一次延時是示波器模擬前端的延時，索性示波器不同通道間延時差別在ps級別，對于ns級別的ns、us級別的功率器件開關過程可以忽略不計。 另一次是是探頭的延時，不同的探頭直接的延時差別在ns級別，此時對于開關速度較快的器件就有明顯的影響了，特別是對于近幾年開始逐漸推廣使用的SiC和GaN器件影響就更大了。
我們以SiC MOSFET開關過程測量為例來說明測量延時的影響。
在下圖中，藍色波形為未對探頭進行延時校準前獲得的波形（校準前波形），紅色波形為對探頭進行延時校準后獲得的波形（校準后波形）。
按照理論，在開通過程中，當IDS開始上升時，會在回路寄生電感上產生壓降，這會使VDS有所下降，IDS的上升與VDS的下降應該幾乎在同一時刻開始的。而在校準前波形中，IDS開始上升時，VDS保持不變，在一段5.5ns延時后才開始下降。這一情況與理論明顯不符合，可以推斷此時IDS信號超前VDS信號。而在進行校準后，這一問題得到了解決。
按照理論，在關斷過程中，VDS的尖峰應該在IDS過零附近。而在校準前波形中，IDS過零5.5ns后，VDS才達到最高值。在進行校準后，這一問題也得到了解決。 同時我們還整理出開關特性參數，包括：開通延時td(on)、開通時間tr、開通能量Eon、關斷延時td(off)、關斷時間tf、關斷能量Eoff�？梢钥吹介_通延時td(on)和關斷延遲td(off)校準前后有2ns左右差異，開通時間tr和關斷時間tf校準前后幾乎不變，開通能量Eon校準前395.31uJ比校準后147.53uJ大了1.67倍，關斷能量Eoff校準前20.28uJ比校準后70.54uJ小了71.3%。
由此可見延時對于器件開關特性的分析和參數計算有著非常明顯的影響，在進行測量之前，我們可以通過以下四種方法來進行延時校準。
方法一
同時測量示波器自帶方波信號
校準不同電壓探頭之間的延時差別非常簡單，只需要同時測量同一電壓信號，然后再根據測量結果進行校準即可。
我們可以利用示波器自帶的方波信號，一般在示波器側面板或前面板�？梢钥吹�，兩個探頭雖然都在測量示波器自帶方波，但在示波器屏幕上顯示的波形出現的延時，1通道測量通路超前2通道測量通路5.6ns。那么我們就可以在示波器的通道設置菜單中設置1通道延時為-5.6ns，或設置2通道延時為+5.6ns完成校準。
方法二
示波器自帶功能校正
對于固定型號的電壓或者電流探頭，其延時是基本固定的，只要知道探頭型號就能夠直接進行延時校準。現在示波器的功能越來越強大，通過探頭的接口可以識別出探頭的型號，這樣示波器就可以直接自動設備延時校準值。
方法三
延時校準夾具
仿照方法一中同時測量同一信號來校準不同電壓探頭延時差別的思路，測量同時變化的電壓和電流信號，就能夠校準電壓探頭和電流探頭之間的延時差別。很多示波器廠商基于此思路已經推出了電壓、電流探頭延時校準夾具，方便工程師直接使用，而不用再自己做校準源。例如泰克的相差校正脈沖發生器信號源TEK-DPG和功率測量偏移校正夾具067-1686-03。
方法四
利用器件開關特征
如果受限于手頭設備，我們還可以通過上邊提到的器件開關過程的特征來進行校準。按照理論，在開通過程中IDS的上升與VDS的下降應該幾乎在同一時刻開始的。那么我們可以進行不同測試條件下的雙脈沖測試，讀出每次開通過程中IDS與VDS之間的延時，然后去平均值后進行校準即可。
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