“平民版”双脉冲测试探头套装

‌双脉冲测试核心目的是精准获取功率半导体器件（如IGBT、MOSFET、SiC等）的动态开关特性参数，为产品设计优化、器件选型和系统可靠性提供数据支撑‌，具体可分为以下几个层面：

1. 核心性能参数测量

直接获取器件开关过程的关键动态参数，包括：

1、‌开通/关断特性‌：开通延迟、上升时间、开通损耗；关断延迟、下降时间、关断损耗，以及电压/电流变化率（dv/dt、di/dt）。

2、‌反向恢复特性‌：反并联二极管的反向恢复时间、电流和电荷，计算反向恢复损耗。

3、‌极端特性参数‌：关断时的电压/电流尖峰值，可用于设计缓冲电路和选择散热器，保障系统安全。

2. 电路设计优化“平民版”双脉冲测试探头套装

帮助工程师在研发阶段完成电路精细化调试：

1、通过观察波形振荡情况，选择合适的门极驱动电阻，优化驱动电路设计。

2、评估栅极驱动芯片的驱动电流能力、信号压摆率（Slew Rate），验证有源钳位、退饱和保护等功能是否有效。

3、测量主回路杂散电感，优化PCB布局，降低寄生参数对性能的影响。

3. 可靠性与成本控制

弥补器件手册参数的局限性，避免设计风险：

1、器件手册参数基于标准测试条件，实际工况下参数会有偏差，双脉冲测试可获得真实场景下的性能数据，给系统仿真提供更精准的输入。

2、避免因对风险认识不足导致产品长期可靠性下降，也能防止设计裕量过大带来不必要的成本增加，提升产品竞争力。

4. 器件选型与对标

在研发和采购阶段，可对比不同厂商、不同型号器件的真实性能，为器件选型提供客观数据支持，是连接器件规格书和实际应用的关键桥梁。

双脉冲测试的探头选择

一、电压探头：优先隔离探头解决高频干扰

核心需求

双脉冲测试，尤其是SiC/GaN等宽禁带器件的半桥测试中，上管电压会叠加高频高压共模干扰，需要探头具备‌高带宽、高共模抑制比（CMRR）和全隔离能力‌。传统探头如下：

探头类型	优势	不足	适用
高压差分探头	成本低，量程大	高频段CMRR衰减快，易受干扰	低带宽硅器件、下管电压测量
光隔离探头	全电气隔离，500MHz带宽下CMRR仍达100dB以上	成本较高（万元以上）	SiC/GaN器件上管Vgs/Vds测量

针对SiC/GaN等宽禁带器件的上管VGS驱动测试，志励永达推出ZLIP隔离探头，同时解决高压差分探头在高频段CMRR衰减快和传统光隔离动辄万元价格的难题。

选型关键参数

带宽建议：至少满足‌被测器件开关频率的5倍以上‌（如SiC开关频率100MHz，建议选500MHz以上带宽）；

共模抑制比：要求在20MHz频段下CMRR≥60dB，500MHz频段下≥70dB才能有效抑制干扰；

精度：误差要求控制在±1%以内，保证测量结果准确。

二、电流探头：根据量程和开关特性选择技术路线

核心需求

需要捕捉‌第一脉冲稳态电流‌和‌第二脉冲瞬态尖峰‌，要求带宽足够、无失真，能覆盖动态量程。

主流类型对比

在双脉冲测试中，罗氏线圈是高频功率器件电流测量的优选方案：

1、‌高频特性适配‌：带宽覆盖几Hz到数十MHz（部分高端型号可达100MHz），能精准捕捉SiC、GaN等宽禁带器件开关过程中的快速瞬态电流变化，避免传统探头丢失高频谐波信号。

2、‌无磁饱和特性‌：采用空心柔性线圈结构，不存在铁芯磁饱和问题，可准确测量双脉冲测试中可能出现的数千安培级大电流尖峰，尤其适合新能源汽车电机控制器、大功率逆变器等场景。

3、‌低侵入性与灵活性‌：线圈轻巧柔软，可直接套在MOSFET、IGBT的管脚或导线上，无需断开电路，能最大程度减少对被测电路的干扰，还可伸入致密电路板的狭窄空间测量。

选型关键参数

‌带宽‌：遵循经验公式：‌探头带宽 ≥ 5倍被测信号最高频率‌，SiC MOSFET建议选50MHz以上带宽；

‌量程‌：选择量程覆盖‌120%最大预期电流‌（第二脉冲尖峰可达稳态的3-5倍，需预留裕量）；

‌精度指标‌：上升时间≤3ns（保证开关损耗计算精度），线性度误差≤±1%FS，温度系数≤0.02%/℃（避免温漂误差）。

双脉冲VDS测试常使用差分探头，它能很好适配测试中高压、高频、浮地测量的复杂需求‌精准抑制共模干扰‌
双脉冲测试中，高侧MOSFET的VDS会叠加数百伏的共模电压，普通单端探头会引入严重噪声。差分探头通过测量两个测试点的电压差，能有效抑制共模干扰，精准捕捉VDS的瞬态变化。

‌满足高压量程需求‌
高侧VDS的峰值可能远超母线电压，差分探头通常具备较高的耐压范围（如±1500V），能安全测量高压场景下的VDS信号，避免探头击穿。

‌适配高频瞬态测量‌
第三代半导体器件（如SiC、GaN）的开关速度可达纳秒级，差分探头的高带宽（如100MHz以上）能精准捕捉VDS上升沿、下降沿的高频细节，以及电压尖峰、震荡等关键特征。

‌支持浮地测量‌
高侧MOSFET处于浮地状态，与示波器接地端存在高压差。差分探头无需与被测回路共地，能独立采集浮地节点的VDS信号，避免接地环路引入干扰。

助力行业发展，志励永达推出“平民版”双脉冲测试探头组合套装。

有意者可私聊！！！

审核编辑 黄宇