EXR小故事 – 双脉冲测试双管齐下

关键词：双脉冲测试，上管测试，下管测试，电源完整性测试套件

宽禁带半导体作为第三代半导体功率器件的代表，正在电源处理领域发挥着日益重要的作用。这类材料凭借其高能量密度、高工作频率以及耐高温等天然优势，成为了众多电源及电源模块的首选材料。特别是在功率半导体中，上下管双脉冲测试已经成为评估动态参数的经典方法，对于推动相关技术的发展具有重要意义。

那么，何为双脉冲测试呢？

正如其名，双脉冲测试是指向功率半导体器件施加两个脉冲作为驱动控制信号的过程。其中，第一个脉冲宽度较大，旨在达到特定的电流强度。此脉冲的下降沿用于观察关断过程，而第二个脉冲的上升沿则用来监测开通状态。通过分析这两个脉冲的输出信号，可以有效评估两个功率管的动态性能指标。

通常开关电源都需要进行上、下管测试，其经典的双脉冲测试示意图是这样的：

上、下管的测试要求存在差异。对于上管的Vds测试，需要具备高共模抑制比，因此推荐使用具有优异共模抑制性能的探头（如光电隔离探头）进行测量。至于电流测量，则通常需要穿过电路板执行，故常选用柔性探头（例如罗氏线圈）。相比之下，下管的测试较为简单，电压测量可以采用低噪声单端探头完成，而电流测量则可利用带宽更高的电流探头进行。此外，图中所示需并联的大电感，在实际测试时应与上管测试同步，并与下管并联；在对下管进行测试时，则相应地将该电感与上管并联，以确保测试的准确性和有效性。这种配置有助于优化测试环境，确保获得可靠且精确的测量结果。

通常情况下，双脉冲测试需要专门的设备，包括测试夹具、自动化测试软件、仪器和探头等。然而，这种专业装置的投资成本较高，对于研发工程师而言，未必是性价比最高的选择。在日常测试中，我们可以采用EXR示波器搭配任意波形发生器，并选配电源与信号完整性分析软件来高效完成测试任务。EXR系列示波器拥有高达6GHz的带宽、16GS/s的采样率以及1.6G的存储深度，结合多种显示模式和自动测量功能，辅以应用软件的支持，能够极大地提升测试效率和准确性。通过这样的配置，电源工程师可以专注于电路设计的工作，在进行第三代半导体电源器件的动态双脉冲测试时，无需担忧测量的问题，真正实现了“双管齐下”，让测试过程更加简便快捷，同时也确保了测试结果的精确性和可靠性。