反向恢復時間(trr)：測量從正向導通到反向截止時，電流恢復到零的時間。

3.     安全工作區(qū)(SOA)測試：

確定器件的安全工作區(qū)，測試功率器件在何種電壓和電流組合下能夠正常工作，確保在實際應用中，器件的工作電壓和電流不會超出安全范圍，出現(xiàn)過熱、擊穿或其他損壞現(xiàn)象。

以上只是功率器件中部分共同的測試項目，在實際測試測量中要根據(jù)器件本身的特性，準備測試設備并搭建測試電路，對器件的各個參數(shù)進行測試。

03 解決方案-雙脈沖測試

雙脈沖測試是進行MOSFET和IGBT動態(tài)參數(shù)測量的常用方法，利用該測試可以更好地評估功率器件的特性，對功率器件開關損耗、電壓電流尖峰值、寄生參數(shù)等特性進行評估，以了解產品的長期可靠性，方便后續(xù)產品的優(yōu)化。

在測試中，需要兩個脈寬不同的電壓脈沖。第一個脈沖用于建立初始狀態(tài)，預熱電路使電路中的其他元件達到相對穩(wěn)定的工作溫度，減少溫度變化對測試結果的影響，同時為電路中的電感建立一定的電流，為第二個脈沖的測試創(chuàng)造條件。

第二個脈沖用于測試功率器件的動態(tài)特性，此時利用示波器和差分探頭測試器件開關時的電壓和電流參數(shù)，在第一個脈沖的下降沿觀測功率器件的關斷過程，第二個脈沖的上升沿觀測開通的過程，簡化的雙脈沖測試電路如圖1所示。

圖1 雙脈沖測試電路簡化示例

雙脈沖測試通常以半橋形式進行測試，如要減少測試過程中可能產生的電場干擾等因素的影響，可以采用全橋結構進行測試。

半橋中上管保持常閉狀態(tài)且并聯(lián)一個電感，在下管門極中發(fā)送雙脈沖，檢測下管兩端的電壓Vce和集電極電流Ic，在雙脈沖驅動的短暫開通關斷過程中進行功率器件各參數(shù)的測試，雙脈沖測試中的基本波形如圖2所示。

圖2 雙脈沖測試基本波形示例

圖2的藍色波形為門極發(fā)送的雙脈沖波形，綠色波形為下管兩端的電壓Vce，黑色的波形是測試到的下管集電極電流Ic。

在t0時刻門極第一個脈沖到達，此時下管的IGBT進入飽和導通狀態(tài)，電壓加在電感上，電感產生的電流線性上升，電流的數(shù)值由電壓和電感共同決定，在兩者都確定的情況下，第一個脈沖持續(xù)時間越長，開啟時間越長，產生的電流也越大。

進入t1時刻后，第一個脈沖結束，下管關斷，此時電感中的電流由上管中的二極管進行續(xù)流，該電流緩慢進行衰減，此時的電流探頭若放置在下管發(fā)射極處，將不會觀測到二極管續(xù)流時的電感電流。

在t2時刻，第二個脈沖到達，下管再次被導通，續(xù)流二極管進入反向恢復，反向恢復電流同樣流過下管IGBT中，在下管集電極處的電流探頭能夠捕捉到這一瞬的電流尖峰。

在t3時刻，第二個脈沖結束，下管關斷，此時電流較大且由于雜散電感的存在，電壓出現(xiàn)尖峰。

以上步驟即是雙脈沖測試中完整的測試過程，其中可以測得IGBT的反向恢復時間、上升時間、下降時間等參數(shù)，部分可測得參數(shù)圖3所示，其中的開關損耗參數(shù)借助示波器的函數(shù)運算功能可以計算得到，對電壓和電流信號的乘積進行規(guī)定時間內的積分可得到損耗值。

開通損耗的積分區(qū)間為門極電壓上升的10%到Vce電壓下降至2%的區(qū)間內，關斷損耗的積分區(qū)間為門極電壓下降至90%時到電流降至2%的區(qū)間內。

圖3 雙脈沖測試中部分可測參數(shù)