光伏逆變器功率半導(dǎo)體電流測試的應(yīng)用

最近有個客戶，研發(fā)測試光伏逆變半導(dǎo)體驅(qū)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(qū)動放大的過程中是否有偏差。此產(chǎn)品的實際應(yīng)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(qū)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。考慮在整個測試過程，脈寬測試電流會到100A左右，結(jié)合實際的預(yù)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(yù)算之內(nèi)能達到測試目的。

功率半導(dǎo)體是控制電子裝置中電能轉(zhuǎn)換和進行電路控制的核心半導(dǎo)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(dǎo)體產(chǎn)品，其中，IGBT主要應(yīng)用于軌道交通、光伏發(fā)電、汽車電子等領(lǐng)域。

在光伏領(lǐng)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(zhuǎn)換為交流電能的轉(zhuǎn)換裝置，它使轉(zhuǎn)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(shè)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(dǎo)下，中國光伏逆變器生產(chǎn)量的大幅提升帶動功率半導(dǎo)體的需求量，但全球功率半導(dǎo)體的前八大廠商均為海外公司，其中IGBT作為功率半導(dǎo)體中相對高端的產(chǎn)品，由于其技術(shù)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(dǎo)體廠商加大研發(fā)投入，部分中低端功率半導(dǎo)體產(chǎn)品已有突破，逐漸追趕上國外同等技術(shù)水平。并且與海外企業(yè)的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品相比，國產(chǎn)功率半導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體產(chǎn)品。且功率半導(dǎo)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(dǎo)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(qū)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(jié)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