开发一个可调节的矩形脉冲电压超压测试系统,用于电子设备的稳定性和动态响应特性
Yanan Wang1, Yuheng He1, Minghao Wang1
1State Key Laboratory of Electrical Insulation and Power Equipment, Xi'an Jiaotong University, Xi'an 710049, China.
The Review of scientific instruments
|October 10, 2025
概括
本研究引入了一种新的电压过高 (EOS) 测试系统,用于分析长时间应力下集成电路故障. 该系统揭示了新的触发行为和故障机制,提高了电子设备的可靠性和EOS保护设计.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 半导体物理 半导体物理
背景情况:
- 电子设备中电压过高 (EOS) 故障的发生率越来越高,需要改进可靠性测试.
- 传统的冲压测试缺乏在延长脉冲宽度和高电流下分析设备行为的方法,阻碍了定量EOS保护设计.
研究的目的:
- 开发和验证一种新的EOS测试系统,用于模拟各种电压条件.
- 研究在长脉冲宽度和直流电压下集成电路的行为特征和故障机制.
- 提出一种高效的测试方法来描述在长时间EOS下设备的行为.
主要方法:
- 开发一个具有可调节参数 (上升时间,电压,脉冲宽度从5μs到DC) 的多功能EOS测试系统.
- 系统在50 Ω匹配负载下运行,达到高达540 A的短路电流.
- 在各种长脉冲宽度EOS条件下对短暂电压抑制器的实验分析.
主要成果:
- 在长脉冲宽度应力下的短暂电压抑制器中观察到以前未经描述的触发行为.
- 阐明了故障过程,并确定了测试设备的故障值曲线.
- 证明了系统在全面的设备特征和暂时行为分析方面的能力.
结论:
- 开发的EOS测试系统为自上而下的EOS保护设计提供了定量基础.
- 这些发现增强了对在长时间电压下设备故障机制的理解.
- 拟议的方法和系统支持系统的EOS保护设计和提高产品可靠性.
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