用途场景
规格参数
【产品概述】
一．前言
随着我国加快实现“碳达峰、碳中和”的目标，电气化替代已成为实现目标的关键。
电气化替代是通过功率半导体把光伏、风电、特高压、新能源汽车、高铁等织成一张可循环的高效、可靠、可控能源网络 ，实现对可再生能源的高效管理和利用降低能耗、减少碳排放。
同时功率半导体 在计算机、交通、消费电子、汽车电子 为代表的 4C 行业应用也越来越广泛。
可以预见，随着新能源爆发式增长，在新能源汽车领域，汽车的动力系统、空调压缩机、充电桩等都需要大量功率半导体器件；风电和光伏产生的电不能直接并网，需要逆变器、变流器进行电能转化，这会新增大量的功率半导体需求。
随着科技的发展，现有半导体材料已经经过了三个发展阶段：
由此可见，第三代半导体展现出了高压、高频、高速、低阻的优点，其击穿电压，在在某些应用中可高到 1200-1700V。这些特点带来如下新特性：
l 极低的内部电阻，与同类硅器件相比，效率可提高70%
l 低电阻可改善热性能(最高工作温度增加了)和散热，并可获得更高的功率密度
l 散热得到优化，与硅器件相比，就可采用更简单的封装、尺寸和重量也大大减少
l 极短的关断时间(GaN器件接近于零)，能工作于很高的开关频率，工作温度也更低
这些特性，在功率器件尤其是MOSFET以及IGBT上面的应用最为广泛。
其中，功率器件以MOSFET、IGBT为代表，两者均为电压控制电流型功率开关器件，MOSFET优点是驱动电路简单、开关速度快、工作频率高，IGBT是由BJT和MOSFET组合成的复合器件，兼具两者的优点：速度快、能耗低、体积小、而且大功率、大电流、高电压。
MOSFET以栅极（G）极电压控制MOSFET开关，当VGS电压大于阈值电压VGS(th) 时，MOSFET导通。
IGBT同样以栅极（G）极电压控制IGBT开关，当VGE电压大于阈值电压VGE(th) 时，IGBT导通。
因此，在第三代半导体高速发展的同时，测量技术也面临全面升级，特别是高电压、大电流、高频率测试，以及电容特性（CV）特性。
本方案用于解决MOSFET、IGBT单管器件、多个器件、模组器件的CV特性综合解决
在了解本方案之前，需先了解一下MOSFET、IGBT器件的米勒效应、CV特性等相关知识。
二．功率器件的米勒效应、CV特性
1. MOS管的寄生电容
以台湾育碧VBZM7N60为例，MOS管具有三个内在的寄生电容：Cgs、Cgd、Cds以及栅极电阻Rg，
在规格书常用Ciss、Coss、Crss这三个参数代替。
符号 | 名称 | 影响 |
Ciss | 输入电容 | Ciss = Cgs +Cgd，影响延迟时间；Ciss越大，延迟时间越长 |
Coss | 输出电容 | Coss = Cds +Cgd，Coss越大，漏极电流上升特性越差，这不利于MOSFET的损耗。高速驱动需要低电容。 |
Crss | 反向传输电容 | Crss = Cgd，即米勒电容，影响关断特性和轻载时的损耗。如果Coss较大，关断dv／dt减小，这有利于噪声。但轻载时的损耗增加。 |
Rg | 栅极输入电阻 | 影响开关管的开关速度。栅极电阻太大，开关速度显著降低，开关损耗大。 栅极电阻太小，高开关速度带来的是很大的电流电压变化率即强烈的干扰。 |
这三个等效电容是构成串并联组合关系，它们并不是独立的，而是相互影响，其中一个关键电容就是米勒电容Cgd。
这个电容不是恒定的，它随着栅极和漏极间电压变化而迅速变化，同时会影响栅极和源极电容的充电。
规格书上对上述三个电容的CV特性描述
由描述可见，三个电容均会随着VDS电压的增加而呈现下降的趋势。
2. MOS管的米勒效应
理想的MOS管驱动波形应是方波，当Cgs达到门槛电压之后， MOS管就会进入饱和导通状态。
实际上在MOS管的栅极驱动过程中，由于米勒效应，会存在一个米勒平台。米勒平台实际上就是MOS管处于“放大区”的典型标志，所以导致开通损耗很大。
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