光伏逆變器功率半導體電流測試的應用

最近有個客戶，研發(fā)測試光伏逆變半導體驅動芯片材料，想驗證該器件在測試中對于脈沖電流在規(guī)定的測試要求中，驅動放大的過程中是否有偏差。此產(chǎn)品的實際應用中，既要做要抓取大范圍的電流爬升過程，同時還要對電流小的波動能精細的測量到，分辨率不夠可能會對信號測試造成偏差，而這個偏差會影響到對整個驅動板芯片的判斷。所以選定一款合適的電流探頭顯得尤為重要?？紤]在整個測試過程，脈寬測試電流會到100A左右，結合實際的預算出發(fā)，需要給客戶選擇一款電流探頭，能夠有效的幫助研發(fā)人員去判斷產(chǎn)品的優(yōu)劣。

客戶希望能在有限的預算之內(nèi)能達到測試目的。

功率半導體是控制電子裝置中電能轉換和進行電路控制的核心半導體器件，可以對電路進行整流、分流、變壓、逆變、穩(wěn)壓、變頻、功率控制等。功率IC、IGBT、MOSFET、二極管是四種運用最為廣泛的功率半導體產(chǎn)品，其中，IGBT主要應用于軌道交通、光伏發(fā)電、汽車電子等領域。

在光伏領域，光伏逆變器能將直流電能變換成交流電能，實現(xiàn)逆變過程的這一裝置。隨著新能源等國家政策的大力推廣，光伏發(fā)電系統(tǒng)使用的逆變器將太陽能電池所產(chǎn)生的直流電能轉換為交流電能的轉換裝置，它使轉換后的交流電的電壓、頻率、波形等與電力系統(tǒng)交流電的電壓、頻率、波形等相一致，以滿足為各種交流用電裝置、設備供電及并網(wǎng)發(fā)電的需要，大大補充了清潔能源配比。在碳中和和碳達峰這兩個節(jié)能減排的政策引導下，中國光伏逆變器生產(chǎn)量的大幅提升帶動功率半導體的需求量，但全球功率半導體的前八大廠商均為海外公司，其中IGBT作為功率半導體中相對高端的產(chǎn)品，由于其技術門檻較高，競爭格局集中，中國IGBT廠商市場份額占比較小，擁有較大的發(fā)展空間。

光伏逆變器

近年來中國功率半導體廠商加大研發(fā)投入，部分中低端功率半導體產(chǎn)品已有突破，逐漸追趕上國外同等技術水平。并且與海外企業(yè)的功率半導體產(chǎn)品相比，國產(chǎn)功率半導體產(chǎn)品價格較低，加之海外疫情依然不樂觀，海外功率半導體廠商供貨期延長，更加利于逆變器廠商選擇價廉質(zhì)優(yōu)的國產(chǎn)功率半導體產(chǎn)品。且功率半導體器件行業(yè)是中國重點鼓勵和支持的產(chǎn)業(yè)之一，不少逆變器廠商選擇使用國產(chǎn)功率半導體產(chǎn)品，符合國家戰(zhàn)略發(fā)展方向。

在功率器件的研發(fā)測試中，工程師也需要對逆變器中電流和電壓變化進行有效的測試。該客戶在此次研發(fā)中主要是方波逆變器方向，在整個器件模擬測試中，需要用電源在功率器件前端輸入一個脈沖電流激勵（該客戶用的吉時利源表2651A），經(jīng)過功率放大之后，看下電流信號的畸變量,從而根據(jù)測到的電流數(shù)據(jù)來功率器件的性能優(yōu)劣。

針對客戶實際情況給客戶配置了示波器MDO343-BW-200+電流探頭TCP0150的方案。客戶主要對驅動板上脈沖電流進行捕捉測試，電流的話考慮本是客戶在測試場景會有大電流和小電流，大電流會超過100A，所以選擇TCP0150。然后客戶結合實驗室的使用情況，選擇帶寬350M的示波器（針對該項測試帶寬要求入門即可）。

原文來自：安泰測試

審核編輯 黃昊宇