ICS31.080

CCSL40/49

團體標準

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

SiCMOSFET功率器件開關(guān)動態(tài)測試方法

SwitchingdynamictestmethodforSiCMOSFETpowerdevice

（征求意見稿）

在提交反饋意見時，請將您知道的相關(guān)專利連同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實施

第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟發(fā)布

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

SiCMOSFET功率器件開關(guān)動態(tài)測試方法

1范圍

本文件描述了雙脈沖測試條件下SiCMOSFET功率器件開關(guān)動態(tài)測試的術(shù)語和定義、符號、測試電

路、測試條件、測試儀器、測試方法、計量方法等相關(guān)內(nèi)容。

本文件適用于分立器件和功率模塊等封裝SiCMOSFET功率器件的開關(guān)動態(tài)測試與評估，對于SiC

JFET、SiCBJT、SiCIGBT等其他類型的SiC晶體管功率器件，可參照本文件執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB4793.5-2008測量、控制和實驗室用電氣設(shè)備的安全要求第5部分：電工測量和試驗用手持

探頭組件的安全要求

GB/T15289-2013數(shù)字存儲示波器通用規(guī)范

GB/T37140-2018檢驗檢測實驗室技術(shù)要求驗收規(guī)范

T/CASA002-2021寬禁帶半導(dǎo)體術(shù)語

T/CASA006-2020碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管通用技術(shù)規(guī)范

3術(shù)語和定義

T/CASA002-2021、T/CASA006-2020界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

碳化硅金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管siliconcarbidemetal-oxide-semiconductorfield

effecttransistor

SiCMOSFET

具有金屬氧化物半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以柵極隔著氧化層利用電場效應(yīng)來控制半導(dǎo)體溝道的SiC場效應(yīng)晶體

管。

雙脈沖測試doublepulsetest

給功率器件施加兩個脈沖作為驅(qū)動控制信號的測試方法。第一個脈沖開通器件至負載上的電流達

到目標測試電流值。第一個脈沖的下降沿作為關(guān)斷過程的觀測時刻，而第二個脈沖的上升沿作為開通過

程的觀測時刻。

被測器件deviceundertest

DUT

雙脈沖測試中，被測試的功率器件。

橋臂phase-leg

1

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

由兩個功率器件串聯(lián)形成的組合電路，包括上橋臂和下橋臂兩個功率器件。

4符號和縮略語

T/CASA002-2021、T/CASA006-2020中界定的以及下列符號和縮略語適用于本文件。

LESL：電容的等效串聯(lián)電感。

CEPC：電感的等效并聯(lián)電容。

：開通延遲時間。

td（on）

tr：上升時間。

ton：開通時間。

：關(guān)斷延遲時間。

tD（off）

tf：下降時間。

toff：關(guān)斷時間。

Eon：開通能量。

Eoff：關(guān)斷能量。

Irr：反向恢復(fù)電流。

trr：反向恢復(fù)時間。

：反向恢復(fù)電荷。

Qrr

dvdt：電壓變化率。

didt：電流變化率。

?

CMRR：共模抑制比（Commonmoderejectionratio）。

?

CMTI：共模瞬態(tài)抑制（Commonmodetransientimmunity）。

5測試電路與測試條件

測試電路

5.1.1采用電感鉗位雙脈沖測試電路，測試SiCMOSFET器件的開關(guān)動態(tài)，如圖1所示。以下橋臂SiC

MOSFET器件的開關(guān)測試為例，根據(jù)實際應(yīng)用電路要求，選擇上橋臂器件的類型及其柵極控制方式，并

在測試結(jié)果中注明所采用的測試電路。對于上橋臂SiCMOSFET器件的測試，測試電路類似，應(yīng)將鉗位

電感連接更改到橋臂中點與直流母線負極。

(a)二極管續(xù)流(b)體二極管續(xù)流(c)MOSFET溝道續(xù)流

說明：

DUT——被測器件；

Vdc——直流母線電壓，單位為伏（V）；

2

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Cdc——直流母線電容，單位為法（F）；

L——鉗位電感，單位為亨（H）；

Vgs——被測器件的柵–源電壓，單位為伏（V）；

Vds——被測器件的漏–源電壓，單位為伏（V）；

ids——被測器件的漏–源電流，單位為安（A）。

圖1開關(guān)測試電路

被測SiCMOSFET功率器件應(yīng)具有完整的封裝，封裝形式可以是分立器件、功率模塊、智能功率模塊

等。若被測SiCMOSFET功率器件包括額外并聯(lián)的SiCSBD二極管，應(yīng)在測試結(jié)果中注明。

測試電路的典型工作波形如圖2所示。測試脈沖的寬度（ttpon1和ttpon2）和間隔（tpoff）可調(diào)，分辨率

不小于0.1μs。第一個測試脈沖的寬度（ttpon1）宜不超過200μs，避免被測器件自發(fā)熱效應(yīng)影響測試結(jié)

果。

說明：

ttpon1——第一個脈沖的寬度，單位為秒（s）；

ttpon2——第二個脈沖的寬度，單位為秒（s）；

tpoff——兩個脈沖之間的間隔，單位為秒（s）；

IL——開關(guān)測試的負荷電流，單位為安培（A）。

注：對于圖1(c)所示測試電路，上橋臂器件的柵–源電壓與下橋臂互補，并設(shè)置一定的死區(qū)時間。

圖2開關(guān)測試波形

測試條件

5.2.1測試環(huán)境

5.2.1.1實驗環(huán)境條件參考GB/T37140-2018相關(guān)規(guī)定。

5.2.1.2若無特殊規(guī)定，工作溫度不超過20~30℃。

5.2.1.3若無特殊規(guī)定，海拔高度不超過2000米。

5.2.1.4若無特殊規(guī)定，相對濕度不超過30~65%。

5.2.2直流電源

5.2.2.1直流電源的輸出電壓可調(diào)，穩(wěn)態(tài)精度不小于±0.5%，分辨率不小于0.1V。

5.2.2.2直流電源應(yīng)具有限流能力，限制故障電流和電容充電涌流。同時，避免過快的充電速度導(dǎo)致

直流母線電壓過沖，直流電源給直流母線充電的速度宜不超過1000V/s。

5.2.2.3直流電源的供電側(cè)應(yīng)有接地端子，開關(guān)測試過程中，直流電源應(yīng)可靠接地或充電后斷開。

3

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5.2.2.4應(yīng)滿足IEC61558-2-16-2021和GB4793.5-2008的有關(guān)安全規(guī)定。

5.2.3直流母線

開關(guān)測試過程中，直流母線電壓保持恒定，測試電路應(yīng)保證足夠大的直流母線電容，根據(jù)式(1)確

定直流母線電容容值。

2

LIL

Cdc≥2·············································································(1)

KVVdc

式中：

——直流母線的電壓波動率，通常為1~5%。

5.2.3.1以圖1(a)所示測試電路為例，開關(guān)測試電路應(yīng)盡可能降低寄生電感，如圖3所示。選擇低等

????????

效串聯(lián)電感LESL的電容，并采用合理的電容串并聯(lián)方式和母排連接方式，控制直流母線的寄生電感LBUS，

應(yīng)盡可能降低電容和母排的總寄生電感（LESL+LBUS）的大小，并在測試結(jié)果中注明其實際大小。

LBUS

LC

放電電阻LESLEPC

+

Vdc–Cdc

繼電器vds

vgs

i

ds

說明：

LESL——直流母線電容的等效串聯(lián)電感，單位為亨（H）；

LBUS——直流母排的寄生電感，單位為亨（H）；

CEPC——鉗位電感的等效并聯(lián)電容，單位為法（F）。

圖3功率回路的寄生電感

5.2.3.2若無特殊規(guī)定，直流母線不添加緩沖吸收電路。如果測試中需要放置緩存吸收電路，應(yīng)注明

所用緩存吸收電路的電路結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵參數(shù)。

5.2.3.3直流母線應(yīng)配置放電電阻。開關(guān)測試完成后，斷開直流電源，閉合繼電器，快速釋放母線電

容的能量。

5.2.4鉗位電感

5.2.4.1鉗位電感應(yīng)該具有足夠大的電感值，與開關(guān)脈沖配合，調(diào)節(jié)負荷電流大小和上升速率，并保

證開關(guān)測試過程中維持負荷電流穩(wěn)定，根據(jù)式(2)確定鉗位電感的電感值。

VtVt

dcon≤L≤dcmax·········································································(2)

kiILILmax

式中：

ki——負荷電流的波動率，通常為1~5%；

ton——被測器件的開通時間，單位為秒（s）；

tmax——最大測試脈沖寬度，單位為秒（s）；

ILmax——最大目標測試電流，單位為安（A）。

5.2.4.2鉗位電感應(yīng)該為抗磁飽和能力強的空心電感，鉗位電感的飽和電流應(yīng)大于目標測試電流。

4

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5.2.4.3鉗位電感的繞組之間應(yīng)具有足夠高的匝間絕緣和層間絕緣，電感額定電壓應(yīng)大于目標測試電

壓。

5.2.4.4應(yīng)選擇合適的導(dǎo)線線材和繞制方式，控制鉗位電感的等效并聯(lián)電容CEPC，該值應(yīng)不超過被測

器件輸出電容的10%，如圖3所示。開關(guān)測試結(jié)果應(yīng)該注明鉗位電感等效電容的大?。ㄍ扑]采用矢量網(wǎng)

絡(luò)分析儀測試鉗位電感的輸入阻抗）。

5.2.4.5為了降低線圈的電磁干擾，鉗位電感應(yīng)該與脈沖發(fā)生器、驅(qū)動電路和電流探頭保持足夠的距

離。

5.2.5驅(qū)動電路

5.2.5.1典型驅(qū)動電路如圖4所示，由隔離電源和驅(qū)動芯片構(gòu)成。如不特殊說明，上下半橋臂功率器

件的驅(qū)動電源、驅(qū)動芯片和驅(qū)動電阻配置應(yīng)該保持一致。

VCC

+–

–

+L

Vdc

Cdc

隔離電源+

–

Cgd

Rgon

Rgin

Cds

Cgs

Rgoff

VEE

驅(qū)動芯片

說明：

VCC——隔離電源輸出的正電壓，單位為伏（V）；

VEE——隔離電源輸出的負電壓，單位為伏（V）；

Rgon——開通驅(qū)動電阻，單位為歐（Ω）；

Rgoff——關(guān)斷驅(qū)動電阻，單位為歐（Ω）；

Rgin——被測器件的柵極內(nèi)電阻，單位為歐（Ω）；

Cgd——被測器件的柵–漏結(jié)電容，單位為法（F）；

Cgs——被測器件的柵–源結(jié)電容，單位為法（F）。

圖4典型驅(qū)動電路

5.2.5.2應(yīng)盡可能縮短驅(qū)動回路的線路長度和環(huán)路面積，減小驅(qū)動回路的寄生電感大小。對于有開爾

文源極封裝的SiCMOSFET器件，若無特殊規(guī)定，應(yīng)采用開爾文源極作為驅(qū)動回路的源極連接。

5.2.5.3隔離電源應(yīng)提供足夠高的輸出電壓和輸出功率。隔離電源輸出的正電壓VCC應(yīng)確保被測器件

完全導(dǎo)通，輸出的負電壓VEE根據(jù)被測器件特性選擇，并在測試結(jié)果中注明。隔離電源的最小功率應(yīng)根

據(jù)式(3)–(5)確定。

PGD=VCC1ICC1+Psource+Psink······························································(3)

1Rgdron

Psource=Qfsw(VCC-VEE)·····················································(4)

2gRgon+Rgin+Rgdron

1Rgdroff

Psink=Qfsw(VCC-VEE)······················································(5)

2gRgoff+Rgin+Rgdroff

式中：

PGD——隔離電源的功率，單位為瓦（W）；

VCC1——驅(qū)動芯片原邊輸入電壓，單位為伏（V）；

5

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ICC1——驅(qū)動芯片原邊輸入電流，單位為安（A）；

Psource——驅(qū)動芯片的拉電流功率，單位為瓦（W）；

Psink——驅(qū)動芯片的灌電流功率，單位為瓦（W）；

VCC——驅(qū)動正電壓，單位為伏（V）；

VEE——驅(qū)動負電壓，單位為伏（V）；

——柵極電荷，單位為庫（C）；

Qg

——開關(guān)頻率，單位為赫茲（Hz）；

fsw

Rgdron——開通過程中驅(qū)動芯片的導(dǎo)通電阻，單位為歐（Ω）；

Rgdroff——關(guān)斷過程中驅(qū)動芯片的導(dǎo)通電阻，單位為歐（Ω）。

驅(qū)動芯片應(yīng)提供足夠大的峰值電流。應(yīng)采用開通電阻Rgdron和關(guān)斷電阻Rgdroff分離的驅(qū)動結(jié)構(gòu)，分別

控制開通和關(guān)斷過程的峰值電流，Rgdron/Rgdroff宜大于10。驅(qū)動芯片的峰值電流和驅(qū)動電阻應(yīng)根據(jù)式(6)

和(7)協(xié)同設(shè)計，并在測試結(jié)果中注明。

Vcc-VEE

Igopk=·····································································(6)

Rgon+Rgin+Rgdron

Vcc-VEE

Igipk=·····································································(7)

Rgon+Rgin+Rgdron

式中：

Igopk——開通過程中驅(qū)動拉電流峰值，單位為安（A）；

Igipk——關(guān)斷過程中驅(qū)動灌電流峰值，單位為安（A）。

驅(qū)動電路應(yīng)能適應(yīng)SiCMOSFET器件開關(guān)過程中的高dv/dt，不發(fā)生誤開關(guān)，如圖5所示。隔離電源和

驅(qū)動芯片應(yīng)具有足夠高的共模瞬態(tài)抑制能力，CMTI宜不小于100V/ns，輸入輸出共模電容Ci0宜不超過5

pF。

Cio+

–

+–

–+

Cio

說明：

Ci0——隔離電源或驅(qū)動芯片的輸入輸出電容，單位為法（F）。

圖5驅(qū)動電路的共?；芈?/p>

驅(qū)動電路應(yīng)能適應(yīng)SiCMOSFET器件開關(guān)過程的串?dāng)_，如圖6所示。如有必要，可以在驅(qū)動回路中引

入米勒鉗位、柵–源電容等串?dāng)_抑制電路。但是，應(yīng)該在測試結(jié)果中注明所采用的具體電路和關(guān)鍵參數(shù)。

6

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

–

+

+

–+

–

–

+

–

+

+

–

圖6驅(qū)動電路的串?dāng)_回路

5.2.6溫控平臺

5.2.6.1對于不同溫度下的開關(guān)動態(tài)測試，應(yīng)采用具有閉環(huán)調(diào)節(jié)功能的溫控平臺來控制被測器件的工

作溫度，溫度調(diào)節(jié)的分辨率小于1℃，溫度均勻度宜小于±2℃。

5.2.6.2溫控平臺的溫度調(diào)節(jié)范圍應(yīng)大小于0~175℃，負溫度可選，溫度調(diào)節(jié)精度高于±3%。

5.2.6.3溫控平臺的加熱板應(yīng)該具有較好的平整度，應(yīng)在被測器件與加熱板的接觸面涂覆導(dǎo)熱硅脂，

保證被測器件與加熱板充分接觸，降低接觸熱阻。

5.2.6.4加熱板與被測器件之間應(yīng)施加必要的壓力，保證可靠接觸。加熱板可承受的最大壓力應(yīng)大于

200kN。

5.2.6.5在開關(guān)動態(tài)測試前，應(yīng)將被測器件置于溫控平臺中預(yù)熱，持續(xù)時間宜不小于100秒，保證被

測器件結(jié)溫為溫控平臺維持的溫度，然后開展開關(guān)動態(tài)測試。

5.2.6.6溫控平臺應(yīng)接地，加熱板的隔離電壓宜大于10kV。若被測器件的基板不絕緣，被測器件與加

熱板之間應(yīng)該添加導(dǎo)熱絕緣間隔。

5.2.6.7對于上、下半橋獨立的功率器件，應(yīng)采用分離的溫控平臺或獨立的散熱結(jié)構(gòu)等措施，降低被

測器件之間通過溫控平臺形成的耦合，提高開關(guān)動態(tài)測試的精度。

5.2.7脈沖發(fā)生器

5.2.7.1脈沖發(fā)生器應(yīng)由信號發(fā)生器或其他微處理器電路構(gòu)成。脈沖發(fā)生器的輸出脈沖寬度可調(diào)節(jié)，

脈沖寬度的分辨率應(yīng)小于0.1μs，最小脈沖寬度應(yīng)不小于1μs。

5.2.7.2應(yīng)盡可能縮短脈沖發(fā)生器與驅(qū)動電路之間的接線長度，當(dāng)長度不超過10cm時應(yīng)采用雙絞線，

當(dāng)長度超過10cm時應(yīng)采用射頻同軸電纜。當(dāng)脈沖發(fā)生器通過射頻同軸電纜與驅(qū)動電路連接時，脈沖發(fā)

生器的負荷阻抗應(yīng)與射頻同軸電纜、驅(qū)動電路接收端的阻抗匹配。

其他事項

5.3.1應(yīng)保持測試環(huán)境應(yīng)整潔，地面和設(shè)備上應(yīng)放置隔離、警示標志，必要時可配置聲光報警。

5.3.2測試電路的高壓、高溫部分，應(yīng)置于保護屏障中，例如：絕緣箱、安全鏈等安全措施。

5.3.3測試系統(tǒng)應(yīng)可靠接地，并滿足GB4793.5-2008、IEC61558-2-16-2021規(guī)定的絕緣和隔離要求。

5.3.4測試過程中，應(yīng)該由具有職業(yè)資格或操作權(quán)限的兩名或多名專業(yè)人員共同完成。

5.3.5測試過程中，不要觸摸帶電體或高溫部件。在接觸測試電路或元器件時，應(yīng)確保直流母線電容

電壓降低至安全電壓以下，高溫部位的溫度降低至安全溫度以內(nèi)。

6測試儀器與測試方法

測試儀器

7

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6.1.1測試系統(tǒng)

測試系統(tǒng)應(yīng)由電壓探頭、電流探頭、示波器（或數(shù)據(jù)采集卡）和上位機構(gòu)成，如圖7所示。電壓探

頭用于檢測被測器件的漏–源極電壓、柵–源極電壓，電流探頭用于檢測被測器件的漏極電流。示波器

（或數(shù)據(jù)采集卡）用于采集電壓和電流探頭獲取的測試數(shù)據(jù)，上位機用于系統(tǒng)的運行控制和數(shù)據(jù)處理。

電壓探頭

vds

vgs電壓探頭

+i示波器

–VdcCdcds電流探頭

–

+L

上位機

圖7測試系統(tǒng)構(gòu)成

6.1.2電壓探頭

6.1.2.1電壓探頭可以是差分電壓探頭、光隔離電壓探頭、有源單端電壓探頭、無源高阻電壓探頭，

但是在開關(guān)動態(tài)測試過程中，應(yīng)滿足GB4793.5-2008規(guī)定的隔離絕緣測試要求。

6.1.2.2應(yīng)盡可能縮短電壓探頭的測試回路，推薦采用SMA、MCX、MMCX等射頻接口。對于差分電壓探

頭等具有較長回路的電壓探頭，應(yīng)采用并聯(lián)平行走線，或絞線的方式，降低共模干擾。

6.1.2.3在漏–源電壓測試中，電壓探頭的測試點應(yīng)盡可能靠近被測器件的漏極和源極，應(yīng)不包括電

流探頭及其測試跳線，尤其是同軸電阻。

6.1.2.4電壓探頭的帶寬宜不小于500MHz（或響應(yīng)時間不超過0.7ns），最大平坦度帶寬不應(yīng)小于

100MHz。

6.1.2.5電壓探頭應(yīng)具有足夠的量程，覆蓋目標測試的電壓范圍。電壓探頭的直流精度應(yīng)不小于±2%。

6.1.2.6對于存在浮動電位的漏–源電壓和柵–源電壓測量，應(yīng)采用具有高共模抑制能力的差分電壓

探頭或光隔離電壓探頭，CMRR宜不小于80dB@0Hz、60dB@100MHz。

6.1.2.7電壓探頭不應(yīng)引入過大的負荷效應(yīng)，探頭的輸入電容應(yīng)小于5pF，或小于被測位置器件結(jié)電

容的10%。

6.1.2.8電壓探頭的噪聲宜小于10mVrms。

6.1.2.9電壓探頭帶寬、直流精度、CMRR、輸入電容等關(guān)鍵指標的測試或校準，參照GB/T15289-2013

標準執(zhí)行。

6.1.3電流探頭

6.1.3.1電流探頭可以是同軸電阻、電流鉗、羅氏線圈或其中的組合方式，但是在開關(guān)動態(tài)測試中，

應(yīng)滿足GB4793.5-2008規(guī)定的隔離絕緣測試要求。

6.1.3.2為了降低干擾，電流探頭應(yīng)放置在被測器件電位較低的源極附近，且不應(yīng)包含驅(qū)動回路的電

流。對于有通孔的羅氏線圈或鉗形電流探頭，被測電流應(yīng)從通孔的中心位置穿過，以減小測量位置對測

量精度的影響。

6.1.3.3電流探頭的帶寬應(yīng)不小于200MHz（或響應(yīng)時間不超過1.75ns）、直流精度應(yīng)不小于±1%。

6.1.3.4電流探頭不應(yīng)引入過大的寄生電感，探頭及測試跳線的寄生電感應(yīng)小于5nH，或小于功率回

路寄生電感的10%。

8

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

6.1.3.5電流探頭應(yīng)具有足夠的量程，覆蓋目標測試的電流范圍。目標測試電流應(yīng)小于電流探頭的最

大允許脈沖寬度電流乘積，避免測試過程中電流探頭飽和。被測電流的損耗，應(yīng)小于同軸電阻的耗散功

率。

6.1.3.6電流探頭的噪聲應(yīng)小于0.1mArms，靈敏度應(yīng)小于10mA/div。

6.1.3.7電流探頭帶寬、直流精度、噪聲等關(guān)鍵指標的測試或校準，參照GB/T15289-2013標準執(zhí)行。

6.1.4示波器

6.1.4.1示波器的帶寬應(yīng)不小于500MHz（或響應(yīng)時間應(yīng)不超過0.7ns），測量通道應(yīng)不少于4路。

6.1.4.2示波器的垂直分辨率應(yīng)不小于10位，測試過程中應(yīng)盡可能使波形占滿柵格，最小化量化誤

差。

6.1.4.3示波器的噪聲應(yīng)小于1mVrms（1V/div、50Ω）。

6.1.4.4示波器應(yīng)具有足夠高的采樣率和存儲深度。

6.1.4.5探頭與示波器輸入通道之間，應(yīng)滿足阻抗匹配。

6.1.4.6若無特殊規(guī)定，示波器應(yīng)接地，避免浮地測試。

6.1.4.7示波器帶寬、噪聲等關(guān)鍵指標的測試或校準，參照GB/T15289-2013標準執(zhí)行。

6.1.5同軸電纜

6.1.5.1若在開關(guān)測試中采用同軸電纜連接，應(yīng)盡可能縮短同軸電纜的長度，并盡可能采用粗的同軸

電纜。

6.1.5.2對于取樣電阻較小的同軸電阻等探頭，由于有效信號的幅值較小，應(yīng)采用高抗擾的同軸電纜，

提高信噪比。

6.1.5.3對于同軸電阻等需要額外選用同軸電纜的探頭，探頭、同軸電纜與示波器三者之間，應(yīng)同時

滿足阻抗匹配。

6.1.6測試方法

開關(guān)動態(tài)的關(guān)鍵測試方法如下：

a)探頭校正。開關(guān)動態(tài)測試前，探頭應(yīng)調(diào)零，部分探頭需要預(yù)熱。此外，應(yīng)校核探頭和示波器的

帶寬與精度。應(yīng)采用延遲校正夾具，校正不同測試通道的延遲時間，各個測量通道之間的同步

誤差應(yīng)小于0.5ns。

b)電路接線。探頭與被測器件之間應(yīng)采用開爾文連接，對于電壓測量，電壓探頭的測試點應(yīng)連接

到被測器件的開爾文漏極和開爾文源極；對于電流測量，電流探頭的測試點應(yīng)為同軸電阻的開

爾文連接處。

c)驅(qū)動校核。給測試儀器、脈沖發(fā)生器、驅(qū)動電路等低壓系統(tǒng)供電，脈沖發(fā)生器輸出脈沖，確認

驅(qū)動信號是否正常，待高壓系統(tǒng)安全上電之后，開展開關(guān)動態(tài)測試。

d)數(shù)據(jù)處理?？梢圆捎脭?shù)字濾波等預(yù)處理方法，降低測試結(jié)果的噪聲干擾，提高測量精度。

e)重復(fù)測試。同一個被測器件應(yīng)重復(fù)測試多次，取測試結(jié)果的平均值作為最終測試結(jié)果，排除測

量過程中的隨機干擾。兩次重復(fù)測試之間的時間間隔宜大于100ms。

7測試結(jié)果與計量方法

開關(guān)時間

7.1.1雙脈沖測試中，第一個脈沖結(jié)束的時刻作為關(guān)斷過程的觀測位置，第二個脈沖開始的時刻作為

開通過程的觀測位置。

9

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

7.1.2如圖8所示，脈沖時間tpon定義為器件柵–源極電壓上升沿50%到下降沿50%的時間間隔。

7.1.3對于開通過程，如圖8所示，開通延遲時間td(on)定義為：開通過程中，器件柵–源極電壓上升

至10%到器件漏–源極電壓下降至90%的時間間隔。上升時間tr定義為：器件漏–源極電壓從90%下降

至10%的時間間隔。開通時間ton為開通延遲時間與上升時間之和。

7.1.4對于關(guān)斷過程，如圖8所示，關(guān)斷延遲時間td(off)定義為：關(guān)斷過程中，器件柵–源極電壓下降

至90%到器件漏–源極電壓上升至90tpon%的時間間隔。下降時間tf定義為器件漏–源極電壓從10%上升

至90%的時間間隔。關(guān)斷時間td(off)定義為關(guān)斷延遲時間與下降時間之和。

vgstpon

90%50%

10%50%

ot

vds

90%90%

10%10%

3%

ot

ids

90%90%

10%

10%3%

ot

td(on)trtd(off)tf

tontoff

tEonttEofft

1234

圖8SiCMOSFET的開關(guān)過程

7.1.5對于反向恢復(fù)過程，如圖9所示，反向恢復(fù)時間trr定義為：反向恢復(fù)過程中，器件源–漏極電

流從0經(jīng)反向恢復(fù)電流峰值再下降至10%的時間間隔。反向恢復(fù)電荷定義為：反向恢復(fù)過程中，源

IrrQrr

t7

–漏極電流ids的積分值，積分區(qū)間與trr定義相同，即Q=vdsidsdt。

rrt5

vsd

t5t6t7t∫8

ot

10%

90%

isd

Err

90%

trr

o10%t

2%

Qrr10%

Irr

圖9SiCMOSFET的反向恢復(fù)過程

開關(guān)損耗

7.2.1對于開通損耗，如圖8所示，定義為：開通過程中，漏–源極電壓Vds與漏極電流ids乘積的積分

10

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

t2

值，積分區(qū)間為器件柵–源極電壓上升至10%到器件漏–源極電壓下降至3%，即Eon=vdsidsdt。關(guān)斷

t1

損耗定義為：關(guān)斷過程中，漏–源極電壓與漏極電流ids乘積的積分值，積分區(qū)間為器件柵–源極

Vds∫

t4

電壓下降至90%到器件漏極電流下降至3%，即Eoff=vdsidsdt。

t3

7.2.2對于反向恢復(fù)損耗，如圖9所示，定義為：反向恢復(fù)過程中，源–漏極電壓與源–漏極電流

∫Vsd

isd乘積的積分值，積分區(qū)間為器件源–漏極電壓從0開始下降至器件源–漏極電流下降至2%，即

t8

Err=vdsidsdt。

t6

∫開關(guān)速度

7.3.1如圖8和圖9所示，電壓變化率dv/dt定義為：器件開關(guān)過程中，漏–源極（或源–漏極）電

壓從10%上升至90%，或從90%下降至10%區(qū)間，漏–源極（或源–漏極）電壓的變化速率。

7.3.2如圖8和圖9所示，電流變化率di/dt定義為：器件開關(guān)過程中，漏–源極（或源–漏極）電

流從10%上升至90%，或從90%下降至10%區(qū)間，漏–源極（或源–漏極）電流的變化速率。

7.3.3在給出開關(guān)時間、開關(guān)損耗測試結(jié)果的同時，應(yīng)注明對應(yīng)的di/dt。在給出反向恢復(fù)時間、反向

恢復(fù)損耗測試結(jié)果的同時，應(yīng)注明對應(yīng)的dv/dt。

7.3.4對于開關(guān)振蕩處的電壓、電流變化率定義，參考JEP190-2022執(zhí)行。

11

T/CASAS033—202X（征求意見稿）

A

A

附錄A

（資料性）

SiCMOSFET功率器件開關(guān)動態(tài)測試記錄表

A.1SiCMOSFET功率器件開關(guān)動態(tài)測試記錄表

測試記錄表如表A.1。

表A.1開關(guān)動態(tài)測試記錄表示例

產(chǎn)品名稱

組別

型號規(guī)格

檢測項目環(huán)境條件

測試型號：

計量有效期

儀器儀表編號：

檢測依據(jù)樣品

標準條款數(shù)量

測試電路□二極管鉗位□MOSFET鉗位（非同步整流）□MOSFET鉗位（同步整流）死區(qū)時間______

第一個脈沖測試時間：脈沖間隔時間：第二個脈沖測試時間：

功率回路寄生電感（nH）：負荷電感寄生電容（pF）：

驅(qū)動正壓（）：