光伏逆变器功率半导体电流测试的应用

最近有个客户，研发测试光伏逆变半导体驱动芯片材料，想验证该器件在测试中对于脉冲电流在规定的测试要求中，驱动放大的过程中是否有偏差。此产品的实际应用中，既要做要抓取大范围的电流爬升过程，同时还要对电流小的波动能精细的测量到，分辨率不够可能会对信号测试造成偏差，而这个偏差会影响到对整个驱动板芯片的判断。所以选定一款合适的电流探头显得尤为重要。考虑在整个测试过程，脉宽测试电流会到100A左右，结合实际的预算出发，需要给客户选择一款电流探头，能够有效的帮助研发人员去判断产品的优劣。

客户希望能在有限的预算之内能达到测试目的。

功率半导体是控制电子装置中电能转换和进行电路控制的核心半导体器件，可以对电路进行整流、分流、变压、逆变、稳压、变频、功率控制等。功率IC、IGBT、MOSFET、二极管是四种运用最为广泛的功率半导体产品，其中，IGBT主要应用于轨道交通、光伏发电、汽车电子等领域。

在光伏领域，光伏逆变器能将直流电能变换成交流电能，实现逆变过程的这一装置。随着新能源等国家政策的大力推广，光伏发电系统使用的逆变器将太阳能电池所产生的直流电能转换为交流电能的转换装置，它使转换后的交流电的电压、频率、波形等与电力系统交流电的电压、频率、波形等相一致，以满足为各种交流用电装置、设备供电及并网发电的需要，大大补充了清洁能源配比。在碳中和和碳达峰这两个节能减排的政策引导下，中国光伏逆变器生产量的大幅提升带动功率半导体的需求量，但全球功率半导体的前八大厂商均为海外公司，其中IGBT作为功率半导体中相对高端的产品，由于其技术门槛较高，竞争格局集中，中国IGBT厂商市场份额占比较小，拥有较大的发展空间。

光伏逆变器

近年来中国功率半导体厂商加大研发投入，部分中低端功率半导体产品已有突破，逐渐追赶上国外同等技术水平。并且与海外企业的功率半导体产品相比，国产功率半导体产品价格较低，加之海外疫情依然不乐观，海外功率半导体厂商供货期延长，更加利于逆变器厂商选择价廉质优的国产功率半导体产品。且功率半导体器件行业是中国重点鼓励和支持的产业之一，不少逆变器厂商选择使用国产功率半导体产品，符合国家战略发展方向。

在功率器件的研发测试中，工程师也需要对逆变器中电流和电压变化进行有效的测试。该客户在此次研发中主要是方波逆变器方向，在整个器件模拟测试中，需要用电源在功率器件前端输入一个脉冲电流激励（该客户用的吉时利源表2651A），经过功率放大之后，看下电流信号的畸变量,从而根据测到的电流数据来功率器件的性能优劣。

针对客户实际情况给客户配置了示波器MDO343-BW-200+电流探头TCP0150的方案。客户主要对驱动板上脉冲电流进行捕捉测试，电流的话考虑本是客户在测试场景会有大电流和小电流，大电流会超过100A，所以选择TCP0150。然后客户结合实验室的使用情况，选择带宽350M的示波器（针对该项测试带宽要求入门即可）。

原文来自：安泰测试

审核编辑 黄昊宇