西安天光測控晶體管正向偏置安全工作區(qū)測試系統(tǒng)
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西安天光測控技術(shù)有限公司

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品牌 天光測控
加工定制 加工
型號 FBSOA1000
測量范圍 1200V100A
測量精度 VGE±1% ±0.2V
短路電流 2500A
測試范圍 IGBTs,MOSFETs, Diode
測試能力 Turn_ON&OFF_L/Qrr_FRD/Qg
商品介紹



FBSOA1000

Forward Bias Safe Operating Area 1000A

晶體管正向偏置安全工作區(qū)測試系統(tǒng)

Transistor Forward Bias Safe Operating Area Test System

 

 

 

n 用于 Si , SiC , GaN , 材料的器件級和模塊級

的IGBT , MOS-FET的正向偏置安全工作區(qū)測試

n FBSOA和對應(yīng)的IV曲線

n ICE電流0~1000A

n VCE電壓0~100V。

n VGE驅(qū)動電壓0~30V

n vF熱敏電壓≤5V

n Pmax最大功率100KW.

n 脈寬10us~10ms，

n 柜式結(jié)構(gòu)，氣動安全（支持手動式）工裝柜，計算機(jī)全自動程控

 

 


一、關(guān)于安全工作區(qū)

晶體管的安全工作區(qū)，英文全稱safe operating area，簡稱SOA。顧名思義，也就是說只要使用的條件（電壓、電流、結(jié)溫等）不超出SOA圈定的邊界，晶體管必然能夠按照電路設(shè)計正常運行，反之則死。

 

 

所以，FBSOA是指全控型晶體管的門極電壓VGE處于正向偏置（VGE>VGEth）時，溝道處于導(dǎo)通狀態(tài)時的安全工作區(qū)。FBSOA是全控型晶體管各種工作狀態(tài)的集合，必須集合晶體管的其它特性去理解安全工作區(qū)的含義。

失效器件送到原廠做FA分析，看到的字眼通常包含over voltage，over current，short circuit，EOS等，但是，其失效的深層原因與整機(jī)的應(yīng)用環(huán)境和系統(tǒng)設(shè)計是密切相關(guān)的。

 

整機(jī)產(chǎn)品里面包含的元器件數(shù)量少則幾十，多則上萬甚至更多，應(yīng)用環(huán)境千奇百怪，元器件的失效就不可避免，作為工程師，能做的就是根據(jù)整機(jī)性能要求充分評估、測試元器件的各項關(guān)鍵參數(shù)，出現(xiàn)失效后，復(fù)盤設(shè)計，復(fù)現(xiàn)失效，找出根因，避免失效再次復(fù)現(xiàn)。

 


 

二、FBSOA參數(shù)定義

右圖是簡化的FBSOA曲線，本質(zhì)上講，F(xiàn)BSOA曲線劃定了 四條電壓-電流關(guān)系的邊界線，分別由AB段，BC段，CD段，DE段構(gòu)成。

 

AB段規(guī)定了處于飽和導(dǎo)通狀態(tài)下IGBT的最大工作電流，這個電流與IGBT的門極驅(qū)動電壓幅值密切相關(guān)，從圖4可以看出，IGBT的門極驅(qū)動電壓幅值越高，飽和導(dǎo)通狀態(tài)下的最大工作電流越大。

 

BC段規(guī)定了IGBT的最大可重復(fù)電流ICpuls，這個電流是4倍的標(biāo)稱電流；

 

FBSOA簡化曲線

CD段是最復(fù)雜的，需要結(jié)合IGBT的瞬態(tài)熱阻來看。大家知道，IGBT有兩個工作區(qū)，線性區(qū)和飽和區(qū)，跨越過AB段之后，其實IGBT就處于線性區(qū)了，也就是退出飽和導(dǎo)通區(qū)了，IGBT的損耗急劇上升，所以，這條邊界體現(xiàn)了IGBT能承受的最大耗散功率Ptot。同時可以看出，集射極CE兩端電壓越高，IGBT所能承受的電流脈沖幅值越低，另外，電流脈沖寬度越大，IGBT所能承受的電流幅值也越低。

 

從圖可以看出，藍(lán)色CD段各種脈沖寬度下的SOA，均是單脈沖安全工作區(qū)，非連續(xù)工作情況下的工作區(qū)，所以，必須參考上一頁的右下角的IGBT瞬態(tài)熱阻曲線，由公式（1）計算出在指定VCE條件下允許的電流IC的幅值和脈寬。

 

DE段最容易理解，它規(guī)定了IGBT的集射極CE擊穿電壓，需要注意的是，IGBT的CE擊穿電壓是和結(jié)溫正相關(guān)的，結(jié)溫越低，CE擊穿電壓也越低。


 

三、規(guī)格及環(huán)境要求

n 2設(shè)備尺寸∶800*800*1800mm（2組）∶

n 2設(shè)備質(zhì)量∶800kg∶

n 2海拔高度∶海拔不超過4000m； 2

n   環(huán)境要求∶-20℃～60℃（儲存）、5℃～45℃（工作）；

n 2相對濕度∶20%RH～75%RH（無凝露，濕球溫度計溫度45℃以下）；

n 2大氣壓力∶86Kpa～106Kpa；

n 2防護(hù)條件∶無較大灰塵，腐蝕或爆炸性氣體，導(dǎo)電粉塵等；

n 2電網(wǎng)要求AC220V、±10%、50Hz±1Hz

n 2壓縮空氣∶根據(jù)配置；

n 2工作時間∶連續(xù)。

四、產(chǎn)品特點

n 測試規(guī)范：國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60747-9、IEC60747-2、國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T29332、GB/T4023

n 測試工裝有“手動式”“氣動式”“電子開關(guān)式”供用戶選擇，針對不同的封裝外觀，通過更換“DUT適配器”即可

n 高溫測試，支持室溫~200℃，±1℃@0.5℃

n 計算機(jī)程控，測試數(shù)據(jù)可存儲為 Excel 文件以及生成PDF格式，且內(nèi)置多種通用文檔模板供用戶選擇，還可自定義

n 安全穩(wěn)定（PLC 對設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行全程實時監(jiān)控并與硬件進(jìn)行互鎖）設(shè)備具有安全工作保護(hù)功能

n 采用品牌工控機(jī)，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，排風(fēng)量大等特點

n 智能化，通過主控計算機(jī)進(jìn)行操控及數(shù)據(jù)編輯，測試結(jié)果自動保存及上傳指定局域網(wǎng)，支持MES系統(tǒng)和掃碼槍連接

n 安全性，防爆，防觸電，防燙傷，短路保護(hù)等多重保護(hù)措施，確保操作人員、設(shè)備、數(shù)據(jù)及樣品安全

n 電壓源電流源模塊化設(shè)計，根據(jù)用戶需求等級，自選搭配

 

 

 

 

 

 

 

 

五. 部分配件清單

n 系統(tǒng)主機(jī)：數(shù)量/1 套，品牌/天光測控，型號/SOA-1000，規(guī)格/?；

n 高壓電源：數(shù)量/1 套，品牌/顧偉，型號/PSW160-14.4，規(guī)格/電流0-14.4A 電壓0-160V 功率720W 單輸出多量程；

n 驅(qū)動電源： 數(shù)量/1 套，品牌/顧偉，型號/GPP-2323，規(guī)格/雙通道輸出 電壓32V 電流3A；

n 工 控 機(jī)：數(shù)量/1 套，品牌/研華，型號/610L，規(guī)格/；CPU:酷睿i7.操作系統(tǒng)windows10

n  機(jī) 柜：數(shù)量/1 套，品牌/天光測控，型號/SOA-A，規(guī)格/高≥2000mm 寬≤800mm 深≤800mm

n 采集卡: 數(shù)量/1 套，品牌/阿爾泰，型號/USB8504，規(guī)格/ADC分辨率：14位 輸入通道：4通道 采樣率：40MS\s 存儲深度2GB;

n 多功能數(shù)據(jù)卡: 數(shù)量/1 套，品牌/阿爾泰，型號/USB3132A，規(guī)格/操作系統(tǒng)win：XP.7.8.10  AI.AO輸入分辨率:16位250K

n 電壓變送器: 數(shù)量/1 套，品牌/阿爾泰，型號/S1205，規(guī)格/輸入-2~+2 輸出-10V~+10V？

n 霍爾電流傳感器: 數(shù)量/1 套，品牌/深圳知用，型號/CTA1000，規(guī)格/連續(xù)直流電流1000A 有效電流707 傳輸比：1：1000 帶寬：500KHZ

n 探頭: 數(shù)量/1 套，品牌/深圳知用，型號/P6251，規(guī)格/帶寬：250MHZ 衰減比10：1 上升時間：1.4ns？

n 柔性電流探頭：品牌/深圳知用，型號/CP9120L，規(guī)格/靈敏度5mv/A 電流1.2KA低頻帶寬1dB 高頻帶寬10dB

n 集成配套包、鼠標(biāo)、電源線

 

 

 

 

六、系統(tǒng)架構(gòu)原理圖

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

七、局部示意圖

驅(qū)動模塊

 

氣動工裝示意圖

 

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公司名稱 西安天光測控技術(shù)有限公司
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