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氮化鎵的電流測試方案
閱讀：1520 發(fā)布時間：2020-6-16? 索引：如何使用和選擇測電流的羅氏線圈？羅氏線圈即柔性電流探頭，配合示波器、功率計/功率分析儀、數(shù)據(jù)采集儀、記錄儀和電能質量分析儀進行交流電流和脈沖直流測試?。?！用于探測新能源、元器件、集成電路和電動汽車產(chǎn)生的高頻大電流。
一、概述：
氮化鎵，化學式GaN，是氮和鎵的化合物，是一種直接能隙的半導體，自1990年起常用在發(fā)光二極管中。此化合物結構類似纖鋅礦，硬度很高。氮化鎵的能隙很寬，為3.4電子伏特，可以用在高功率、高速的光電元件中，例如氮化鎵可以用在紫光的激光二極管，可以在不使用非線性半導體泵浦固體激光器的條件下，產(chǎn)生紫光（405nm）激光。
GaN材料的研究與應用是目前半導體研究的前沿和熱點，是研制微電子器件、光電子器件的半導體材料，并與SIC、金剛石等半導體材料一起，被譽為是繼初代Ge、Si半導體材料和第二代GaAs、InP化合物半導體材料之后的第三代半導體材料。它具有寬的直接帶隙、強的原子鍵、高的熱導率、化學穩(wěn)定性好（幾乎不被任何酸腐蝕）等性質和強的抗輻照能力，在光電子、高溫大功率器件和高頻微波器件應用方面有著廣闊的前景。
但是，氮化鎵的電流測試有一些不同，常規(guī)的電流探頭無法承受長時間的高頻電流，會發(fā)生探頭燒毀等意外情況。這時候選用羅氏線圈進行測試就可以避開這個問題。羅氏線圈是一種交流電流傳感器，是一個空心環(huán)形的線圈，有柔性和硬性兩種，可以直接套在被測量的導體上來測量高頻交流電流。羅氏線圈為纏繞在環(huán)狀非鐵磁性骨架上的空心線圈,不會出現(xiàn)磁飽和及磁滯等問題。
本應用指南由深圳市優(yōu)測科技提供將介紹各種羅氏線圈的特點，并解釋了它們在不同場合的特殊優(yōu)勢：用于高頻電流的檢測和設計驗證！
二、羅氏線圈簡介
羅氏線圈是由剛性羅氏線圈和柔性羅氏線圈組成的。工程師可使用各種羅氏線圈來檢測每類產(chǎn)品的交流電流或者脈沖直流電流。
1.剛性羅氏線圈
剛性羅氏線圈（硬性羅氏線圈），相比柔性羅氏線圈，其剛性羅氏線圈精度更高。抵御外部地磁干擾能力更強，更適合于交流電流的高精度測試。
2. 柔性羅氏線圈
柔性線圈具有使用靈活方便，可以測量頻率范圍廣，線圈輕巧柔軟且可自由插拔。
三、選擇線圈類型
在氮化鎵的電流測試中，一般是充電器、電源、汽車直流充電模塊、氮化鎵芯片、快充等產(chǎn)品的高頻電流測試，根據(jù)測試的頻率及測試空間大小，一般是選擇柔性羅氏線圈。
1. 選擇柔性羅氏線圈
選擇柔性羅氏線圈往往要考慮幾個重要因素，包括電流峰值、被測物線徑、測試空間大小、電流頻率、精度、特殊要求等。
① 電流峰值：電流是存在波形的,既然是有波形,那么,肯定就有波峰和波谷。峰值電流,就是指的電流波形在波峰或者是波谷時的數(shù)值,而且是較大的那個。
② 被測物線徑：柔性羅氏線圈的周長與被測物的線徑有關，比如線徑是4，探頭環(huán)的周長至少是4×4，即16。
③ 測試空間：柔性羅氏線圈有大環(huán)、中環(huán)、小環(huán)，小環(huán)適合比較狹窄的測試空間，比如元器件的管腳，大環(huán)適合開闊的空間或者高壓環(huán)境。
④ 電流頻率：不同的電流頻率對應不同的羅氏線圈，如柔性羅氏線圈的小環(huán)帶寬可達30MHz，剛性羅氏線圈CPH9000的小環(huán)帶寬可達100MHz。
⑤ 精度：大環(huán)的羅氏線圈精度可達1%，中環(huán)和小環(huán)的測試精度是2%，如果要達到更高的精度，一般是剛性羅氏線圈，也分開口式和閉口式兩種。
⑥ 特殊要求：除了常規(guī)的羅氏線圈，還可以定制不同量程的羅氏線圈，及其他特殊需求，比如耐壓值、探頭環(huán)周長、連接線長度等，滿足不同測試場合。
2. 選擇剛性羅氏線圈
選擇剛性羅氏線圈和柔性羅氏線圈的要求差不多，主要分為開口式和閉口式，如RS系列羅氏線圈主要用于避雷針、浪涌發(fā)生器、智能配電箱等電流檢測。
四、結論：
脈沖電流測試是氮化鎵等功率器件測試中的一個重要測試。用戶可考慮各種羅氏線圈在頻率和測試空間的不同優(yōu)勢，選擇適合的羅氏線圈執(zhí)行這一測試。