onsemi EVBUM2897G-EVB评估板设计用于比较测量各种分立封装的Elite SiC MOSFET和IGBT。Onsemi EVBUM2897G-EVB电路板使用户能够快速测试和评估六种封装类型器件的开关性能：TO247-3L、TO247-4L、D2PAK-7L、BPAK7、TOLL和POWER88。该系统为性能测试和设备比较提供了高效的解决方案，具有离散DPT功能，可简化操作。

数据手册：*附件：onsemi EVBUM2897G-EVB 评估板数据手册.pdf

特性

• 四层FR4印刷电路板，铜厚70µm
• 低电感PCB布局
• 专为支持高达1200V的设备而设计
• 隔离式单栅极驱动器，带2.5kV绝缘材料
• 可选电解质或薄膜电容器 直流链路
• 集成电流测量互感器
• 集成绕线空气电感器80µH
• 直流链路高达1100V

框图

基于onsemi EVBUM2897G-EVB评估板的双脉冲测试技术详解

一、评估板核心架构

1.1 主板设计特点

• ‌PCB结构‌：4层FR4板材，铜厚70mm，低电感布局设计
• ‌电压支持‌：最高支持1200V器件测试，DC链接电压最高1100V
• ‌驱动隔离‌：独立单通道栅极驱动器，2.5kV绝缘等级
• ‌保护机制‌：支持READY故障功能，在电源初次上电时自动进入故障状态

1.2 关键功能模块

• ‌栅极驱动系统‌：采用NCD57084驱动器，支持外部PWM信号输入
• ‌电流测量‌：集成电流互感器(CT)，提供10倍衰减比
• ‌电感组件‌：空芯绕线电感80mH，可承受150A脉冲电流
• ‌电容配置‌：可选电解电容或薄膜电容DC链接

二、子卡系统详解

2.1 封装兼容性

评估板提供6种子卡，全面覆盖主流功率器件封装：

封装类型	安森美订单号	支持器件示例
TO247-3L	RA0771EB	NTHL022N120M3S
TO247-4L	RA0770EB	NTH4L022N120M3S
D2PAK-7L	RA0772EB	NTBG022N120M3S
BPAK-7	RA0769EB	NTTC040N120M3S
TOLL	RA0773EB	NTBL045N065SC1
POWER88	RA0774EB	NTMT045N065SC1

2.2 子卡设计特性

• 包含两个晶体管(DUT1低侧，DUT2高侧)，构成半桥拓扑
• 支持VGS、VDS电压测量，提供专用测试点
• 可选栅极电容配置，用于调节栅极振荡
• 底部安装孔设计，支持热板温度测试

三、测试配置与操作指南

3.1 电气规格

• ‌工作电压‌：DC输入840VDC（最大900VDC）
• ‌栅极驱动电压‌：标准配置+18V/-3V输出
• ‌PWM输入电平‌：低电平0-1.5V，高电平3.5-5V
• ‌电流消耗‌：5V电源约100mA

3.2 测量设置

1. ‌信号连接‌：
   • IN1：低侧DUT PWM输入
   • IN2：高侧DUT PWM输入
   • 推荐使用AMPHENOL RF 135101-01-24.00 SMA电缆
2. ‌探头配置‌：
   • VGS测量：兼容Lecroy、Tektronix被动探头
   • VDS测量：必须使用差分探头或隔离示波器
   • ID测量：支持电流互感器或Rogowski线圈探头

3.3 操作流程

1. 选择对应子卡并安装至主板
2. 连接VGS、VDS、ID探头及BNC电缆
3. 设置信号发生器参数（如VPWM=5V，10脉冲，30kHz）
4. 连接电源并逐步增加高压电源电压
5. 监测波形并调整栅极电阻优化性能

四、栅极电阻优化策略

4.1 参数权衡

• ‌低RG值‌（如3.9Ω）：高速开关、低损耗、高VDS过冲
• ‌高RG值‌：低速开关、高损耗、低VDS过冲
• 评估板标配RG_ON=3.9Ω，RG_OFF未焊接

4.2 调谐选项

• 支持两个SMD 1206封装电阻并联
• 可选通孔电阻（如R0204型）实现免焊接快速调谐

五、测试结果与分析

5.1 典型测试条件

• ‌直流电压‌：400-800VDC
• ‌脉冲电流‌：50-100A
• ‌栅极电阻‌：3.9Ω-6.8Ω
• ‌结温‌：25℃
• ‌栅极电压‌：+18V/-3V
• ‌脉冲宽度‌：1.0-1.6ms

5.2 性能对比

基于实际测试数据，不同封装器件在相同条件下的表现：

• ‌开关速度‌：di/dt在4380-6580A/ms范围
• ‌开关损耗‌：EON+EOFF总计520-572mJ
• ‌过冲控制‌：VDS过冲必须不超过MOSFET的VDSS额定值

六、安全注意事项

1. ‌高压警告‌：DC链接存在高压，LD3指示灯亮起时禁止接触主板
2. ‌防护措施‌：必须由受过安全标准培训的专业人员在实验室环境操作
3. ‌电容放电‌：断开电源后需等待数分钟确保DC链接完全放电