碳化硅场效应管怎么测量好坏的方法?


测量碳化硅(SiC)场效应管(MOSFET)的好坏需要结合其电气特性,采用多种方法综合判断。以下是详细且专业的检测步骤和注意事项:
一、外观检查
目的:初步判断器件是否存在明显的物理损伤。
方法:
目视检查:观察碳化硅场效应管的引脚是否弯曲、断裂,封装是否有裂纹、变形或烧焦痕迹。如果发现这些明显的物理损伤,器件很可能已经损坏。
清洁度检查:检查器件表面是否有污垢、油脂或其他杂质,这些杂质可能会影响器件的性能和散热。
二、静态参数测量
1. 测量漏极-源极间电阻(
)目的:判断器件的导通电阻是否正常,导通电阻异常可能表明器件内部存在缺陷。
方法:
使用万用表的电阻档,将红表笔接源极(S),黑表笔接漏极(D)。
对于N沟道碳化硅场效应管,在栅极(G)与源极(S)之间施加一个合适的正向电压(一般为10 - 15V),使器件导通,此时测量的电阻值应接近规格书中的
值。对于P沟道碳化硅场效应管,栅极与源极之间施加负向电压(一般为 -10 - -15V)使其导通,再测量漏极-源极间电阻。
如果测量的电阻值远大于规格书中的值,说明器件可能已经损坏。
2. 测量栅极-源极间电阻(
)目的:检测栅极与源极之间是否存在短路或开路故障。
方法:
将万用表调至电阻档,红表笔接源极(S),黑表笔接栅极(G),测量正向电阻;然后交换表笔,测量反向电阻。
正常情况下,栅极-源极间的电阻应该非常大(通常在兆欧级以上)。如果测量的电阻值很小,说明栅极与源极之间可能存在短路;如果电阻值为无穷大,可能是栅极与源极之间开路。
3. 测量阈值电压(
)目的:确定器件开始导通所需的最小栅极-源极电压,阈值电压异常可能导致器件无法正常工作。
方法:
使用可调电源和万用表搭建测试电路。将源极(S)接地,漏极(D)接一个合适的负载电阻(如1kΩ)到电源正极,栅极(G)通过一个可调电阻接可调电源。
逐渐增加栅极-源极电压
,同时测量漏极电流 。当 达到一个规定的微小电流值(如100μA)时,此时的 即为阈值电压 。将测量值与规格书中的阈值电压范围进行比较,如果超出范围,说明器件可能存在问题。
三、动态参数测量
1. 开关特性测试
目的:评估器件的开关速度和开关损耗,开关特性异常可能导致电路效率降低或产生电磁干扰。
方法:
使用示波器和信号发生器搭建测试电路。信号发生器产生一个合适的脉冲信号,控制栅极-源极电压
,使器件在导通和截止状态之间切换。用示波器同时测量栅极电压
和漏极电流 的波形。观察波形的上升时间、下降时间、开通延迟时间和关断延迟时间等参数。将测量值与规格书中的开关特性参数进行比较,判断器件的开关性能是否正常。
2. 漏极-源极击穿电压(
)测试目的:确定器件能够承受的最大漏极-源极电压,超过击穿电压会导致器件损坏。
方法:
将源极(S)接地,栅极(G)接一个合适的负电压(对于N沟道器件)或正电压(对于P沟道器件)使其截止,漏极(D)通过一个限流电阻接可调高压电源。
逐渐增加漏极电压
,同时监测漏极电流 。当漏极电流突然急剧增加时,此时的 即为漏极-源极击穿电压 。注意测试过程中要限制电流,防止器件因过流而损坏。将测量值与规格书中的击穿电压进行比较,判断器件的耐压性能是否符合要求。
四、在路检测(针对已安装的器件)
1. 测量电压
目的:通过测量关键点的电压,判断器件的工作状态是否正常。
方法:
在电路通电的情况下,使用万用表测量栅极-源极电压
、漏极-源极电压 等。对于N沟道碳化硅场效应管,当器件导通时,
应大于阈值电压, 应接近0V(对于低阻抗负载);当器件截止时, 应小于阈值电压, 应接近电源电压。根据测量结果与电路设计要求进行对比,判断器件是否工作正常。
2. 测量波形(使用示波器)
目的:观察器件在实际工作电路中的电压和电流波形,分析其动态性能。
方法:
将示波器的探头分别连接到栅极、漏极和源极,观察
、 和漏极电流 的波形。检查波形是否存在异常,如振荡、尖峰、失真等。如果波形异常,可能是器件损坏或电路设计存在问题。
五、注意事项
防静电:碳化硅场效应管对静电非常敏感,在测量过程中要采取防静电措施,如佩戴防静电手环、使用防静电工作台等。
遵循规格书:不同型号的碳化硅场效应管具有不同的电气参数和测试条件,在进行测量时要严格按照器件的规格书进行操作。
安全操作:在进行高压测试时,要注意安全,避免触电事故的发生。测试前要确保测试设备和电路连接正确,测试过程中要密切观察测试仪器的指示和器件的工作状态。
责任编辑:Pan
【免责声明】
1、本文内容、数据、图表等来源于网络引用或其他公开资料,版权归属原作者、原发表出处。若版权所有方对本文的引用持有异议,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com),本方将及时处理。
2、本文的引用仅供读者交流学习使用,不涉及商业目的。
3、本文内容仅代表作者观点,拍明芯城不对内容的准确性、可靠性或完整性提供明示或暗示的保证。读者阅读本文后做出的决定或行为,是基于自主意愿和独立判断做出的,请读者明确相关结果。
4、如需转载本方拥有版权的文章,请联系拍明芯城(marketing@iczoom.com)注明“转载原因”。未经允许私自转载拍明芯城将保留追究其法律责任的权利。
拍明芯城拥有对此声明的最终解释权。