日置SiC/GaN双脉冲测试解决方案
在WBG半导体(如SiC、GaN)评估中,双脉冲测试(DPT)是分析开关特性、计算损耗的关键手段。由于该类器件开关速度极快,电流波形中峰值电流、di/dt、振铃及反向恢复等参数的准确捕捉尤为困难,而电流测量方法的优劣直接影响评估结果。

本文针对DPT中常用的三种电流测量方法——AC/DC电流探头、同轴分流器和罗氏线圈,从实测角度进行对比,并总结选择要点。
双脉冲测试中的关注波形
DPT通过两个短脉冲驱动器件,在第一脉冲结束时刻测关断,在第二脉冲起始时刻测导通。重点观察电感电流、开关瞬态的上升/下降沿、峰值、di/dt、振铃及反向恢复电流,并配合Vds/Vce电压波形计算瞬时功率和开关损耗(Eon/Eoff)。
三种测量方法对比
AC/DC电流探头(如CT6711,带宽120MHz)
钳形结构,无需改动电路,可测含直流的波形。实测中上升沿略缓、过冲小,波形稳定,适合DPT条件设定、调试及常规评估。需注意带宽、频率降额及探头延迟,使用前须进行零点校正和量程确认。
同轴分流器(带宽2GHz)
带宽高、延迟小,适合高速瞬态精细观测。实测显示其上升沿最接近基准信号,但过冲较大,易受连接寄生参数、接地和发热影响。不可测直流,且需谨慎处理绝缘与安全。
罗氏线圈(带宽30MHz)
适用于大电流脉冲,但需外接积分电路,无法测直流。实测中出现明显振铃和上升沿变缓,受带宽限制和安装条件影响较大,不适合高速上升沿的精确分析。
实测结论
以1ns基准脉冲为参照,同轴分流器速度最快,但波形过冲显著;AC/DC探头上升略延迟,但波形平滑、实用性强;罗氏线圈振铃明显,适用于大电流趋势观测而非精细分析。


选择关键点
不能仅凭带宽选型,应综合评估测量目的、电流大小、是否含直流、对电路的影响、连接便捷性与安全。尤其计算Eon/Eoff时,电压与电流通道间的延时差必须校准(Deskew)。高频大电流下还需确认探头的频率降额特性。
安全提醒
DPT涉及高压大电,更改连接前务必断电并释放电容残电,使用安全罩、绝缘工具和联锁装置,确保操作人员不接触带电部分。

总结
同轴分流器:高精度、高速,适合基准级损耗分析,但使用条件苛刻。
罗氏线圈:适合大电流粗测,不适合高速瞬态精确测量。
AC/DC电流探头:兼顾实用性与稳定性,适合大多数DPT调试、对比和设计验证场景。
最终应根据评估目标,将带宽、量程、直流响应、延时、安全与易用性一并纳入考量,构建合理的整体测试系统。HIOKI等品牌提供多种AC/DC探头,可灵活匹配不同WBG测试需求。






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