中微爱芯AiP2103 栅极驱动器性能测试方法

AiP2103 作为 650V 耐压的半桥栅极驱动电路，性能测试需围绕直流参数、交流参数、极限特性、保护功能四大核心维度展开，测试需遵循手册规定的测试条件

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同时匹配对应测试线路与时序要求，以下为各维度详细测试方法：

一、测试基础准备

测试环境：保证环境温度为 25℃常温，无电磁干扰，测试电源纹波控制在允许范围，避免电压波动影响测试精度；

硬件匹配：按AiP2103 数据手册第 5-6 页测试线路搭建电路，输出端接1000pF 容性负载（C L），高低边电源分别满足 VB=Vs+15V（典型值）、VCC=15V，参考地以 COM 端为基准；

仪器要求：使用高精度数字万用表、示波器（支持 ns 级时序测量）、直流电源、脉冲信号发生器、电子负载等设备，仪器精度需匹配参数测量量级（如 μA 级电流、ns 级时序）。

二、直流参数测试

直流参数是器件基础电气性能的核心，测试均在 IO=0A（无输出电流）、VCC=10~20V 范围内完成，关键参数测试方法如下：

输入电平阈值测试：向 HIN/LIN 引脚输入可调电压，测量输入高电平电压（VIH）（器件识别为高电平的最小电压，需≥3V）和输入低电平电压（VIL）（器件识别为低电平的最大电压，需≤0.8V），判断输入是否兼容 3.3V/5V/15V 逻辑电平；

输出电平测试：输入标准高低电平，测量 HO/LO 引脚的输出高电平电压（VOH）和输出低电平电压（VOL），要求偏差不超过 100mV，验证输出驱动能力；

静态电流与漏电流测试：将 HIN/LIN 接 0V 或 5V，用万用表串联测量高边静态电流（IQBS）、低边静态电流（IQCC），分别验证不超过 60μA、330μA；将 VB=VS=650V，测量偏置电压漏电流（ILK），需≤50μA；

欠压保护阈值测试：缓慢调节 VCC 电压，测量欠压检测正阈值（VCCUV+，典型 8V）和负阈值（VCCUV-，典型 9V），即 VCC 低于该值时器件触发欠压保护、高于时恢复工作，验证保护功能触发精度。

此外，可测试输入高低电平电流（IIN+_L/IIN-_H），向输入引脚接 5V/0V，测量引脚流入 / 流出电流，需在 0.04~10μA 范围内，验证输入功耗。

三、交流参数测试

交流参数聚焦器件高速驱动的时序特性，是半桥驱动同步性的关键，需用示波器捕捉 ns 级时序波形，按手册第 5 页交流参数时序图进行测量，核心测试项：

开关延时与上升 / 下降时间：向 HIN/LIN 输入标准脉冲信号，示波器同时捕捉输入信号和 HO/LO 输出信号，测量开通延时（ton，典型 700ns）、关断延时（toff，典型 140ns）（输入 / 输出信号 50% 幅值处的时间差），以及上升时间（tr）、下降时间（tf）（输出信号 10%~90%/90%~10% 幅值的时间差）；

死区时间（DT）：输入使能高低边交替的信号，测量 HO 和 LO 输出均为低电平的间隔时间，需在 400~650ns 范围内，验证内部交叠导通保护的有效性；

延时匹配时间（MT）：测量高边 HO 和低边 LO 的驱动延时差值，最大不超过 60ns，验证高低边通道传输同步性，避免半桥电路驱动不同步。

四、输出脉冲电流测试

验证器件峰值驱动能力，测试条件为脉冲宽度 PW≤10μs（避免长时间短路烧毁器件）：

输出高电平脉冲短路电流（IO+）：将 HO/LO 引脚短接至 COM 端，输入高电平，测量短路脉冲电流，典型值 180mA，最小值不低于 100mA；

输出低电平脉冲短路电流（IO-）：将 HO/LO 引脚短接至 VCC/VB 端，输入低电平，测量短路脉冲电流，典型值 330mA，最小值不低于 180mA；

测试后需检查器件是否正常工作，无过热、功能失效情况。

五、极限参数与耐压测试

验证器件在极限工况下的可靠性，该测试为破坏性测试前的抽样验证，需严格控制测试时间：

耐压测试：在常温下，将高边 VB 电压逐步提升至 625V（极限值），保持规定时间，测量 VS、HO 引脚无击穿、漏电流无突变，验证高边 650V 耐压设计；

电源极限测试：将 VCC 提升至 25V（极限值），保持静态工作，验证器件无功耗过载、功能异常，功耗 PD 不超过 0.625W；

逻辑输入极限电压：向 HIN/LIN 输入 VCC+0.3V 的极限电压，短时间验证输入引脚无损坏，逻辑识别正常。

六、功能逻辑与保护测试

真值表验证：按手册第 3 页真值表向 HIN/LIN 输入四种电平组合（L/L、L/H、H/L、H/H），测量 HO/LO 输出状态，需与真值表完全匹配，验证逻辑驱动功能；

交叠导通保护验证：输入高低边同时使能的信号，通过示波器观察 HO/LO 输出，验证无同时高电平的情况，确认内部重叠导通保护逻辑生效；

欠压保护功能验证：将 VCC 电压降至 7.4V 以下（欠压正阈值最小值），观察器件输出是否关闭，恢复至 9.8V 以上（欠压负阈值最大值）后输出是否恢复，验证保护功能的触发与恢复特性。

七、测试注意事项

所有测试需以 COM 端为参考地，高边 VS 为高边地，严禁将高低边地短接，避免器件损坏；

交流时序测试时，示波器探头需做阻抗匹配，减少信号衰减，保证 ns 级测量精度；

极限参数测试不可长时间进行，测试后需对器件进行常规参数复测，确认无性能衰减；

焊接后的器件测试需保证焊接无虚焊、引脚无短路，SOP8/DIP8 封装焊接温度分别不超过 260℃/250℃，避免焊接损伤影响测试结果。

八、测试结果判定

所有测试数据需与手册第 3-4 页电特性参数表的最小 / 典型 / 最大值对比，直流参数、交流参数需在典型值范围内，极限参数不超过最大值，功能逻辑与保护功能完全生效，即为性能合格；若单项参数超出范围，需排查测试线路、仪器精度后复测，确认器件性能是否达标。

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