一、概述

雪崩能量测试：是测试二极管、MOS 、IGBT 雪崩能量参数的测试设备，主要对 于那些在应用过程中功率

器件两端产生的较大电压尖峰应用，就要考虑器件的雪崩能 量，电压的尖峰所集中的能量主要由电感和电流所

决定，因此对于反激的应用，电路 关断时会产生较大的电压尖峰。通常的情况下，功率器件都会降额，从而留

有足够的 电压余量。但是，一些电源在输出短路时，初级中会产生较大的电流，加上初级电感， 器件就会有雪

崩损坏的可能，因此在这样的应用条件下，就要考虑器件的雪崩能量。 另外，由于一些电机的负载是感性负载，

而启动和堵转过程中会产生极的冲击电流， 因此也要考虑器件的雪崩能量。 该设备主要配置有：

泰克示波器

程控直流电源

程控可调电感

柔性电流传感器 高压电压传感器

雪崩电压保护控制

IGBT 开关器件、及保护电路

计算机软件控制系统 雪崩电压采集系统

雪崩电流采集系统

测试夹具、测试标准适配器等(可扩展)

规格与指标

雪崩电压 V(BR)DUT 100-3500V（实测范围，可定制）

雪崩电流 IAS 1.0-200A（实测值，可定制扩展）

雪崩能量 EAS 1-10J（实测计算值）

电感 L 0.1-100mH（程控自动选择，误差5%）

电源电压 VDD 10-200V（分辨率1V，误差3%）

脉冲宽度 10μs-10000μs

进线电压/功率 AC220V±10% / 1.5KW

本产品主要特点：

●采用示波器实时采集测试波形，波形具有直观性，可保存、分析、对比真实的反应了器件特性。

●通过高精度、高带宽的柔性电流探头、高压探头直接采集被测器件的雪崩 电压和雪崩电流，测试数据、测试结

果真实准确。

●选择任意电感值，采用程控切换方式，测试过程自动快速。覆盖 1000 个电感参数。鼠标选择，无需其他操作。

●设备具有二极管测试和 MOS 测试两种工作模式。点击鼠标切换，无需其他 操作

●整体采用带有定位功能的轮式机柜集成测试，具有简洁的人机交互界面 （计算机）和良好的保护措施，操作简

单，移动方便等特点。

●测试波形具有实时显示和保存功能，测试的结果数据可转化 excel 进行保 存处理。

●根据现场使用需要采用触摸屏操作方式

●设备原理设计参考的标准：MIL-STD-750F-40643

二、 使用要求

● 进线电压： 单相 AC220V±10%

● 功率消耗； 小于 1.5KW

● 户内使用

● 使用环境温度：5℃--40℃, ● 使用环境湿度：25%TH - 80%TH

● 大气压力：标准大气压

三、 设备测试参数指标

● 电源电压 VDD ：10-200V 任意值选择 ,分辨率 1V,误差 3%

● 雪崩电压 V(BR)DUT ：300-7000V 实测值范围

● 雪崩能量 EAS：单脉冲能量最小值，实测范围 0.01-10J ，计算值, ● 雪崩电流 IAS ：1.0-200A 实测值。分辨率 1V,误差 3%

● 电感 L ： 0.1-100mH 任选电感值，测试过程自动执行，误差 5%

● 雪崩电压波形：近似方波

● 雪崩时间 tAV：10uS-2000uS

● 测试频率：单次

● 测试模式：二极管/MOSFET,两种模式可选择切换。

● MOS 模式测试栅极电压可设定：负压：-10-0V,正压：5-25V. ● 测试夹具：可独立定制

四、 面板功能

紧停：设备出现故障时紧急停止主电源，高压电容放电。

控制电源： 开：设备控制电源带电, 关：断控开制电源

示波器电源

五、 计算机功能介绍

计算机控制系统是该设备的中心控制单元。计算机采用的是工业控制机，抗电磁干扰 能力强，排风量大等特点。

该套系统包括计算机、高速数据采集卡、数字电路隔离、 高速脉冲隔离、模拟隔离、电压采样、电流采样。1. 高速数据采集卡主要功能控制机械运行，电容充放电和主要功率器件触发

2. 数字隔离板：计算机输出信号经过光耦隔离后在进行放大用来驱动电磁阀和继电

器来完成自动控制。

3. 高速脉冲隔离：计算机输出信号经过高速光耦隔离后在放大用来驱动功率型器件

的触发来完成测试。

4. 模拟隔离：计算机输出信号经过模拟隔离集成块来控制电源电压和保护电压幅值。

5. 电压采样：将元件雪崩后两端电压采样送到示波器

6. 电流采样：将元件雪崩后流过的电流送到示波器

7. 示波器采集实时测试波形，工控机读取示波器波形数据。输出表格数据

六、原理说明

（图-3、图-4），C1(电压为可调电压，调节范围 20-200V）电压加在电感上（图-1)， 电感激磁，其电流线性上

升（图-2），经导通时间 tp 后，电感电流达到最大值；然 后 Q1、Q2 关断，由于电感的电流不能突变，在切

换的瞬间，要维持原来的大小和方 向，因此续流二极管 D1 导通（图-5）直到电感的电流为 0，D1 自然关断，

L 中储存的 能量应该全部转换到 CD 中。随着被测器件的二极管两端的电压 V 增加，增加到接近于 雪崩电压，

二极管两端的电压就不会再明显的增加，而是维持在雪崩电压值基本不变， 二极管工作于雪崩区，二极管两端电

压就是雪崩电压，流过的电流就是雪崩电流。D2 和 C2 回路为保护回路，为了使 DUT 两端电压不超过 C2（电

压为可调电压，调节范围 100-3000V）上电压。 

8.示波器设置：（示波器显示电压、电流波形必须完整）设置后测试时，程序将自动执行此设置

对应的示波器按钮功能如下：

（A/div）Trigger Level(0.0V):一般设置为预计雪崩电压的 30-80%左右，对应的是示波器 1 通道

波形同步。如：器件电压 650V 时可设置 300V 或 400V

时基（uS/div）:横轴时间设置，一般要根据示波器的测试波形调整

Channel1（V/div）:示波器 1 通道设置,对应 Y 轴每格的量值，设置的幅值大小选择根 据雪崩电压大小选择。设备默

认为雪崩电压。如：预估雪崩电压为 1800V,此通道应设 置 500 V/div。最大值不能超出界面

Channel2（A/div）:示波器 2 通道设置，设备默认雪崩电流设置。设置的幅值参考设 定设定电流。如测试电流在 10A，

此通道应设置 5 A/div。注意由于示波器原因，

测试结果显示:用来显示当前元件的测试结果，最大值不能超出界面 →、雪崩电压：测试值。显示被试元件元件雪崩时

电压。

→、雪崩电流：测试值。显示被试元件雪崩后最大电流。

→、最大雪崩功率：计算值。显示被试元件两端最大功率值。

→、雪崩能量：计算值。被试元件雪崩能量大小。由雪崩电压和电流的积分计算。 →、电源电压：设定值（10-200V）

电感较大时，电压应设置更高些。

→、电感：设定值，根据测试需要设置，若没有规定一般取 1-10，

→、脉冲宽度：计算值。T=雪崩电流*电感/电源电压，触发开通时间。

→、栅极电压：选 MOS 模式下的设定值，触发被测器件，一般取 15-18V →、测试数量选择：单只/2in19、测试操作

→、测试：点击直接自动执行程序测试。上边是测试动作指示灯。 →、“保存波形数据”点击打开，保存波形数据

→、“测试结果保存”：点击保存测试的表格数据为 Excel 格式输出 →、停止：重复测试过程中，点击停止测试

→、退出：点击后退出程序文件，测试过程中禁止次操作，退出后所有测试数据清零。

转换完成后就可以对测试数据进行保存整理和编辑。计算：根据公式可大约计算测试条件

雪崩电流计算、V 为电源电压（V）、T 为脉冲宽度(us) 、I 为雪崩电流(A)、 L 为电感量（mH）。

I= V*T /L 

雪崩能量 Eas≈0.5L*ILPK2 （Eas: mJ, L:测试电感(mH) ，I 测试电流(A)） 测试结束，更换器件，保存

校验方法及校验工具

电流传感器、测量范围 带宽

电压传感器：测量范围 带宽

0.01A-200A， >10MHZ

100V-3000V, >30MHZ