浅谈STI5000C在电源行业应用

随着泰克370B停产并逐渐淡出人们视线，传统图示仪在精度，量程，可靠性以及可生成曲线种类局限，无法编成控制，数据存储操作复杂等诸多因素，在电源的设计、来料检验及失效分析环节略显力不从心，在高效率精密电源的关键元器件选型和质量管控上更为捉襟见肘。

这时候以STI5000C为代表的新一代图示仪异军突起。因为它精度只有1%的偏差。量程宽，小电流标准配置可到1nA，选件可达1pA。大电流标准配置达50A，可扩展至100A，500A，…1200A。电压标准配置1000V，可扩展至2000V。故障率低，现在仍有10几年前的老款产品在服役，数十种标准特性曲线。STI5000C有自检夹具，自动校准功能，特有Error Code使排除故障也很方便。这些优越的性能使它逐渐征服了不少原来的370B忠实Fans.

下面我们来了解下STI5000C的具体应用。
在电源设计的时候为了达成预定的设计指标，前期器件选择会谨慎的留有余量，并会密切关注器件的真实反应是否如规格书中表述那样。开关电源的核心器件当然离不了开关管，通常是MOSFET，大功率的会用IGBT，照明电源多用三极管。

我们以MOSFET为例，

下面是用STI5000C实测一颗IRF640的得到的输出特性曲线，曲线反映了漏源电压VDS对ID的影响。

从图中可以清晰地看到可变电阻区当VDS较小时ID与VDS基本呈线性关系，同时随着VGS增大，曲线的斜率也增大，所以可以近似看作是一个可用VGS调节的可变电阻。在MOS用作压控电阻的时候会比较重视这段曲线的表现。饱和区我们可以看到VDS的增大并不会影响到ID，这是我们希望的输出特性。再看下面实测这颗IRF3810。

我们可以明显地看到即使在饱和区随着VDS增加ID还是略有变大。通过这个曲线，就能很准确的掌握选用的器件特性如何，给我们提供判定的依据。

RDS（on）同样是一个很关键的参数，小的RDS（on）有助于减少温升，但也不是越小越好，同时还要考虑电路的最高工作频率，以及驱动能力。但无论如何不能忽略他它。

通过STI5000C可以直观的看到RDS（on）与ID的关系，随着ID增加RDS（on）会略微变大，当ID达到一定大小后，RDSON会显著变大，明显这个阶段会升温比较快。

如下图所示：

VGS对RDS（on）的影响,开始的时候电阻很大，随着VGS增大器件导通并保持特有的阻值。

另外我们关注的截止状态IDSS对应VDS的曲线也很容易实现，一眼就能看到击穿点的位置。

STI5000C能够测试的元器件种类很多，二极管、稳压管、可控硅、晶闸管、光耦、MOV、高压触发二极管、双向触发二极管等，单一器件能输出的曲线种类就很多，上面仅是就MOS举个例子而已。更关键的是我们的曲线是程控的，所有的测试条件都可以保存为一个程序，同一个器件下次再做测试的时候直接调用之前保存的程序就好，基于Window界面的编成软件，非常简单，只需要简单的填空就可以了

测试数据可以直接保存在Excel表格里面，以便于进一步的分析和处理，如下图所示。

其实紧赶慢赶方案确定后安装调试，在测试指标终于通过后，进入量产STI5000C仍然会帮我们的忙，来料检验总要有吧，越是实力雄厚的大厂对品质要求越严格，越会注重自身品牌的影响力。即使他们选的器件也是知名大品牌的器件，但是检验还是必要的，不怕一万就怕万一，难保会有紧俏缺货的时候，市场又鱼龙混杂，打着同样mark的料，可能身世各不相同。

测试量大就更要求程序控制，高速自动测试的同时数据自动存储，良品不良品自动判定。恰好STI5000C天生具备这样的能力。不管是NMOS还是PMOS都可以测试，如下图所示几乎规格书上会有的所有DC参数都涵盖了。

而量产阶段同样会有寻找成本更低并且仍能满足要求的替代器件的需求。成本的降低会直接导致利润的提高，这时候如何判定新找的器件是能够有效替代的？测试对比一下就好了。

并且在发生品质事故，需要做实效分析的时候，STI5000C也会成为一个得力的助手。如果需要判定责任归属，因为一些半导体生产厂家甚至一些第三方检测机构也在用它，所以它的测试结果很有说服力。

它的可选测试夹具也是个亮点，内部都是Kelvin连接，而且似乎没听说其他哪家图示仪有贴片元件的测试夹具，在测试某些参数时候，夹具直接影响到测试结果是否精密可靠，比如RDSON，比如二极管的VF，正因为这样才会使STI5000C即使测RDSON结果也不会偏差超过0.5个毫欧。

我们来回顾下，STI主要的几个特点：测试准，量程大，曲线多，很耐用，易操作，易维护。

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