BW-ITSM

浪涌电流测试仪

（方波 100μm-10ms/＜1000A,正弦波 100μm-10ms/＞3000A）可加热

浪涌电流测试系统 BW-ITSM（方波 100μm-10ms/＜1000A,正弦波 100μm-10ms/＞3000A）是SIC相关半导体器件测试的重要检测设备是SIC二极管相关半导体器件测试的重要检测设备；

测试原理：

 - 模拟浪涌电流产生：通常利用专门的电路或装置来模拟电力系统中可能出现的浪涌电流情况。如基于LC振荡电路原理，通过电容的快速放电和电感的储能、释能过程，产生具有特定波形和幅值的浪涌电流。一些系统还会采用晶闸管等功率器件来控制放电过程，精确调整浪涌电流的参数。

 - 电流注入与监测：将产生的浪涌电流注入到被测设备或电路中。注入方式有直接注入和耦合注入等，直接注入是将浪涌电流直接施加到被测对象的电源线路或信号线路上；耦合注入则是通过电磁感应等方式将浪涌电流耦合到被测线路中。同时，使用电流传感器实时监测注入的浪涌电流的大小、波形等参数，确保其符合测试要求。

 - 响应检测与分析：被测设备在承受浪涌电流时会产生相应的电气响应，如电压波动、电流变化、设备工作状态改变等。测试系统通过电压传感器、数据采集设备等记录这些响应，然后利用数据分析软件对采集到的数据进行处理和分析，判断被测设备对浪涌电流的耐受能力、响应特性等。

测试意义：

 - 评估设备可靠性：能检验设备在浪涌电流冲击下是否会出现故障、损坏等问题，确保其在恶劣电力环境下也能稳定工作，为设备的质量和可靠性提供重要依据。比如在电力系统中，通过浪涌电流测试可保证变压器、开关等设备在雷击等浪涌情况下的安全运行。

 - 保障系统安全：提前发现设备潜在的抗浪涌薄弱环节，采取相应的防护措施，避免因浪涌电流引发系统故障、火灾等安全事故，保障整个电力系统、电子设备系统的安全稳定运行。如在通信系统中，对通信设备进行浪涌电流测试可防止因浪涌导致通信中断甚至设备损坏，影响通信安全。

 - 符合标准规范：许多行业标准和国际标准都对设备的抗浪涌能力有明确要求，进行浪涌电流测试是确保设备符合相关标准，能够进入市场和投入使用的必要条件。如电子产品需通过相关浪涌电流测试标准，才能获得CE认证等市场准入资格。

。具有如下特点：

1）该系统的测试控制完全采用自动控制，测试可按测试员设定的程序进行自动测试。

2）该系统采用计算机记录测试结果，并可将测试结果转化为EXCEL文件进行处理。

3）该套测试设备主要由以下几个单元组成：

   a、浪涌测试单元

   b、阻断测试单元

   C、自动加热控温系统

  d、计算机控制系统，参数设定，测试数据记录，波形保存均有计算机完成，一键测试，

4）参考的相关标准：JBT-7624-2013《整流二极管测试方法》

                   GB/T 4023-2015/IEC 60747-2:2000

一、技术条件

1、浪涌测试单元IFSM

正弦半波浪涌电流范围：短路电流50～3000A，分辨率1A,精度＜2%±1，                                    

                        低档范围：50～200A，计算机设定

                        高档范围：100～3000A  计算机设定

b.浪涌电流底宽：0.1ms、1ms、8.3ms、 10ms正弦半波，偏差小于±3%，单选。

c.浪涌电流重复测试间隔（可设定）：2S～300S。

d.浪涌电流重复次数：2～1000次，可设定

e.浪涌电流下的压降测试：压降测试范围0.01-50V，分辨率0.001V,精度＜2%±0.01

f.正向浪涌波形和导通压降波形可自动显示并保存在电脑中。同时可保存波形的数据。

g、方波浪涌：电流宽度100-5000us,可任意调整参数宽度

h、方波电流范围：宽度：方波100-1000us:对应电流最大50-1000A

方波5-10mS：对应电流最大50-500A

方波0.1-1mS：对应电流最大50-1000A

浪涌电流输出方式：单次、重复（电流不变，重复测试）、递增（测试电流按设定步进自动增加，到目标或失效停止）

加热自动控温系统，含两套，模块为底板加热控温，分立器件为手动小型加热控温。控温范围：25-180℃，控温误差小于2%，设定温度手动设定。

2、阻断测试(用于判断浪涌电流后器件是否失效)

a.正反向电压测试范围：50V～500V可调 ，分辨率1V,精度＜2%±1

    设定漏电流上限保护，再测试电压；如测试漏电流大于设定值停止加高压。判断为导通失效

b.反向电压输出方式：DC直流，正反向输出。

c.漏电流：0.001～10mA，分辨率0.001mA,精度满量程的±5%

e.测试过程：计算机设定，过程一键自动测试；自动完成判断是否浪涌失效，并自动保存测试数据

g,适合封装：各类二极管，MOS、IGBT等，封装为TO直插或模块等，两种接口：1000A以下的直插接口，及模块接口（机柜侧面），所有接口均手动接入器件。

3、MOS器件正向导通、反向（体二极管）测试

       正向导通测试：栅极电压：5-25V可设定， 判断阻断电压给正向电压

       反向导通测试：栅极电压：-10-0V可设定，判断阻断电压给反向电压

正弦波操作画面（仅供参考）10uS/10mS一体机操作画面（供参考）

机柜外形参考：800*2000*1800

4、操作界面（仅供参考）

浪涌电流测试系统的整个控制、操作完全由计算机控制，计算机是控制系统的核心，计算机的控制软件是可执行的OBJ文件，文件名为“浪涌电流程序.exe”，该文件是一个可独立运行的可执行文件。浪涌电流程序如图4所示。 

 浪涌电流程序主界面

进入测试系统，首先是程序的主界面，具有良好的人机界面，便于操作人员操作，主界面各部分功能块如图5所示。

1）上端显示设备的名称：“浪涌电流测试系统”。

2）设备名称下方共分五个区域。左边区域为记录表格区域，表格可显示被测元件的器件编号、浪涌电流、阻断电压、反相电流和浪涌次数等参数。该区域还可切换为测试条件显示窗口与文件处理显示窗口，测试条件窗口可显示当前参数文件的各种参数设定值。测试条件窗口如图6所示。

文件处理窗口是为保存实验数据，将实验数据转换为excel文件服务的。文件处理窗口如图7所示。

3）测试流程（供参考）

首先将被测元件连接好，或按极性插好

5、参数设定

第一步为参数设定，首先点击界面下方的功能选择按钮，按钮跳出多个个选项，选择参数设定，操作界面如图9所示。

 参数设定画面

点击“测试方式”è选择 “电流方式”è “电流底宽”，界面将自动跳转至参数设定,鼠标点击，界面如图10所示。

参数设定主要是设定图11所示的几个关键参数，包括反向保护电压、保护电流（设定漏电流上限）、脉冲间隔时间（重复测试时间）、脉冲次数（重复次数）等。设定时需注意，有关参数不能超过系统设定范围，比如脉冲次数为1-20次，如输入30，则系统默认为20。

点击OK后程序后弹出参数设定文件选择窗口，窗口中会显示所有已保存的参数设定文件，点击需要的参数设定文件后选择确定，完成参数调用。

电流宽度：选10uS或10mS

电流方式：方波或正弦波

电流换挡：低档（50-200A）,高挡（100-3000A），方波50-1000A

浪涌电流模式：单次、重复或递增

递增测试：设定高档电流，再设起始电流，递进电流时增加量递增电流

如：高档电流设定100A,起始电流70A，递增5A,点击运行，测试最终停止与100A

脉冲次数即重复次数

6、测试

正确设定参数后便可进行测试。首先在程序主界面下方点击功能选择按钮，选择测试运行， 

每个测试浪涌过程结束可选择进行反压测试，检验器件是否损坏；完成一次测试。

反压测试漏电流测试值超过了设定上限值，系统判断为不合格，停止测试，无论是否测试完。

反压测试：主要目的是验证器件浪涌后是否损坏，不测反压，浪涌击穿的器件还是有电流波形，只有测试反压，用漏电流变化判断是否已击穿

测试结束后计算机自动将测试结果记录到主界面的“测试记录”表格中。如果需要将测试结果转换为Excel格式，可点击主界面的“文件处理”栏，然后点击“保存”，如图20所示。

在弹出的对话框中录入相关的信息（测试温度、测试员姓名等）录入完成后点击OK，程序将跳转至excel软件界面，如图22所示。

7、参数校验

参数校验时，首先点击程序主界面的功能选择，选择参数校验，点击运行，程序会弹出密码输入窗口（如图25所示），密码为“user”，输入密码后点击 OK,系统将分别对阻断电压，浪涌漏电流、浪涌电流进行校验。

校正浪涌电流时，用示波器、电流传感器读取电流波形如下图。若实际测量值ITSM与显示值ITSMO有偏差， 

此校验初始值，单击“OK”后可到D盘“date”文件下查看文件名为“浪涌电流”的校验文件。相关校验界面如图23所示。 

二、安全措施

该设备为大电流试验设备，因此为了保证测试人员及设备的安全，采用了多重保护措施。

为了操作人员的安全，采用了光栅仪器，即当可视门上方有人手时，安全门则归位，测试也将停止。

为了保证测试中设备的安全，电路中设置了安全门锁夹具的功能。即当安全门闭合后，夹具无法进行升降及加压工作。

为保证测试设备正常运行，当气压未达到允许的最小值或后门没合时，主电源将无法打开且故障指示灯亮。

为了直观的观察设备状态，在计算机柜侧面安装了三色灯。当设备处于任何故障时，红灯亮（故障请查阅PLC故障信号）;当设备处于准备或不测试时，黄灯亮；当设备处于运行状态时，绿灯亮。

                 部分测试参考图片