服務(wù)器電源
BMS/電池保護板
消費類電子
半導(dǎo)體
新能源
汽車電子
售后服務(wù)
下載中心
儀器維修與校準(zhǔn)
項目需求與申請
產(chǎn)品注冊
停產(chǎn)產(chǎn)品
公司要聞
行業(yè)資訊
近期活動
常見問題
公司簡介
招賢納士
聯(lián)系我們
應(yīng)用分享 | 超穩(wěn)定低紋波電源在功率半導(dǎo)體器件功率循環(huán)測試中的應(yīng)用
2024-07-25
功率半導(dǎo)體器件（Power Electronic Device）是一種實現(xiàn)電能變換和控制的電力電子器件，在電路中起著整流、逆變、升/降壓、變頻等作用，廣泛應(yīng)用于新能源、軌道交通、電動汽車、開關(guān)電源、工業(yè)自動化等行業(yè)。按照器件工作原理，功率半導(dǎo)體器件一般可分為MOSFET、IGBT、二極管、BJT等。
（左右滑動查看更多）
功率半導(dǎo)體器件一般運行于工業(yè)級、車規(guī)級等各種嚴(yán)苛環(huán)境，對于產(chǎn)品可靠性要求較高，因此，可靠性成為了器件研發(fā)設(shè)計、制造、封測等全產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)注重點。其中，功率循環(huán)測試是考核功率器件封裝可靠性關(guān)鍵測試項之一。各等級功率器件可靠性測試標(biāo)準(zhǔn)見下表。
測試要求
功率循環(huán)測試（Power Cycling）是一種給半導(dǎo)體器件間歇性通電加熱，使器件溫度發(fā)生波動、進而評估器件可靠性的測試方法，加熱電源給被測器件施加一定占空比(ton/(ton+toff))的電流IL，使器件加熱達(dá)到指定最大結(jié)溫Tvj.max。當(dāng)負(fù)載電流被切斷后，通過控制系統(tǒng)散熱使器件的結(jié)溫降至最小結(jié)溫Tvj.min，如此循環(huán)往復(fù)，從而實現(xiàn)對器件封裝可靠性的全面考核。
以常用的車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)AQG 324為例，標(biāo)準(zhǔn)由歐洲電力電子研究中心（ECPE）于2021年發(fā)布，規(guī)定了功率器件模組環(huán)境、壽命、模塊特性檢測等驗證項目，詳見附錄。其中，9.2/9.3部分分別對功率模組的秒級、分鐘級功率循環(huán)測試提出了要求，測試條件見下表，秒級功率循環(huán)ton＜5s，分鐘級功率循環(huán)ton＞15s，加熱電流應(yīng)>0.85IN。
加熱電源是功率循環(huán)測試系統(tǒng)的核心測試設(shè)備，能夠為被測功率模組提供加熱能量，其穩(wěn)定性、紋波、體積等參數(shù)對于系統(tǒng)可靠運行至關(guān)重要。
功率循環(huán)測試次數(shù)一般高達(dá)數(shù)萬次，如秒級功率循環(huán)≥6萬次，分鐘級功率循環(huán)≥1.5萬次，每次周期循環(huán)意味著加熱電源需通斷一次，如電源運行時動態(tài)響應(yīng)不及時或電流出現(xiàn)較大波動甚至過沖等問題，對于加熱能量控制、功率器件安全運行將產(chǎn)生不利影響。同時，功率器件額定工作電流一般為數(shù)十A~千A級，長時間大電流工作對于電源的控制穩(wěn)定性與動態(tài)特性提出了更高的挑戰(zhàn)。
紋波過高可能導(dǎo)致器件內(nèi)部元件過熱，縮短器件工作壽命，嚴(yán)重影響長時間的功率循環(huán)測試。
一般功率循環(huán)測試系統(tǒng)需要多臺大電流電源，如測試電源體積過大，對客戶預(yù)留測試空間要求較高。
加熱電源一般集成于功率循環(huán)測試系統(tǒng)，測試時間長、數(shù)據(jù)多，對電源通訊接口、協(xié)議和軟件的豐富性提出了較高的要求。
超穩(wěn)定低紋波電源產(chǎn)品應(yīng)用
NGI深耕半導(dǎo)體測試多年，研發(fā)了深度匹配功率半導(dǎo)體測試的N36200系列高性能可編程直流電源，產(chǎn)品具有以下客戶價值：
NGI通過優(yōu)化器件選型、系統(tǒng)散熱和環(huán)路控制，可保證24h電流穩(wěn)定性(30min熱機）≤0.01%，短路/滿載升降時間≤10ms；支持CC優(yōu)先模式，可保證大電流輸出零過沖。
紋波是直流電源的核心指標(biāo)之一，NGI采用先進的多相交錯并聯(lián)技術(shù)，可保證電源在1100A大電流輸出時紋波低于0.1%，有效保證輸出的純凈性。
20V/1100A/10kW功率僅需2U全寬，相比傳統(tǒng)大電流電源節(jié)省50%空間。
標(biāo)配LAN/RS232/RS485/CAN通訊控制接口；支持Modbus-RTU、SCPI、CANopen標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議；支持序列編輯功能，可本地自定義編輯或上位機導(dǎo)入測試文件，測試過程中無需人工干預(yù)，大大提高測試效率。
此外，NGI亦能提供多功能精密數(shù)字源表、多通道精密測試電源等，滿足半導(dǎo)體集成化、精密化測試需求。
（左右滑動查看更多）
附錄. AQG 324測試項目
反饋