F-200A型半导体器件通用测试机
一、概述
F-200A半导体器件通用测试机是专为测量包括二极管、MOS管、IGBT、毫欧电阻等电子器件正向压降而设计，正向电流分为0.01-0.1A、0.1~1A、1~10A、10~200A四个档位，测量范围更广。
0.01~0.1A：小电流硅堆、（高压二极管：定制60V）、0.1A内的小电流MOS管和二极管、LED、10~100Ω电阻等测试；
0.1~10A：中小功率二极管、MOS管、0.1~1Ω电阻；
10~200A：大功率二极管、MOS管、IGBT管、0~0.1Ω电阻、开关触点压降稳定性测试
二、技术参数
1.正向脉冲电流调节范围：0.01A~200A，四个档位，每个档位步进为档位满量程的0.01%（10-200A为10mA步进）
2.脉冲宽度：300us-600us 固定值
3.开路输出电压:≥65V
4.正向压降测量范围：10mA-10A：60V；10A-200A：20V
5.正向压降测量电流电压的分辨率：
测量范围 | 测试电流 分辨率 | 测试电压 分辨率 | 压降 测量范围 |
10~100mA | 0.01mA | 1mV | 60V |
100~1000mA | 0.1mA | 1mV | 60V |
1~10A | 1mA | 1mV | 60V |
10~200A | 10mA | 1mV | 20V |
6.供电电压：AC220V±10％，50Hz
7.消耗功率：≤100W
8.工作温度：25℃±10℃
9.串口RS485通信接口
10.配电脑软件,输出特性曲线、导出图像和excel数据点
11.测试仪器可脱机独立运行
12.选配栅极测量选件，可测量栅极端口电容、栅极正反向〓漏电、测量IG/VGE、IC(ID)/VGE;选配极性自动切换选件，可自动切换电压电流正负极性；选配耐压测试盒选件，可测试zuigao5kV的器件耐压。有关选件具体信息，请咨询销售经理。
三、产品简介
测试仪器的前面板包括LED显示屏，功能按键，设定旋钮，电源开关，二极管正极负极接线端子等。
测试器件正向压降的时候，通过前面板的四线夹子，红色线夹和二极管的正极连接，黑色线夹和二极管的负极连接。触发开关为不带锁的复位按键，档按钮按下时，测试仪器输出一个设置的0.01~200A的电流脉冲，电流调节旋钮顺时针调节为增大电流，逆时针为减小电流，旋转一格，电流步进。步进值的变动范围与光标档位设定有关。
功能显示/设定1显示：当功能㊣ 选择按键(FUNC)亮时，此显示屏显示内容为正在测试项目的名称。
显示名称 | 描述 | 含义 |
VF IFD | 二端器件正向压降测试 | 给器件设定If（SET2）的电流值，读出压降并显示在测量结果上 |
RDS ON | 二端器件内阻测试 MOS管RdsON测试 | 同上，读出值为R=U/I;当回读电压值过大或者过小时，将导致测量精度下降，测量结果分别显示为HI/LO，请根据情况使用合适的测试电流。 |
GATE CAP | 测量GATE口的电容 | 同左。测量范围100pF-1μF |
IG VGE | GATE口漏电测试 | 用于测量MOS/IGBT或其他器件的栅极漏电，通过GATE口对器件的G与S(E)间施加可调的电压（0-20V），读取器件栅极的漏电。测量范围：±9999.9nA |
VGE-VCE (由于显示器件限制，此项目仅显示三组可变数字，按下SET1按键即可显示VGESET ICESET VCEACQ 表示三组数字含义) | 测试IGBT/MOSFET的Vce（Vds）压降 此时该屏显示的为VGE的设定值 | 用于测量IGBT/MOS在给定栅压与集电极（漏极）电流下，器件的管压降。在此页面设置好VGE后再按FUNC切换至RdsON时可测量该器件的导通电阻Rdson。 |
IR VR(需要安装高压选件) | 测量二端口器件的反向漏电 | 同左电压范围为0-5kV， 漏电电流测量范围为0-100Μa |
按下FUNC按键时，该显示屏显示的内容将按上表轮换显示。当所需的选件没有安装时，对应功能将跳过显示。
功能显示/设定1显示：当菜单按键(MENU)亮时，此显示屏显示内容为设置菜单项。
显示名称 | 描述 | 含义 |
RS485 | 485通讯端口协议选择 使用设定旋钮选择 | 为适配/兼容多种上位机软件协议，该选项可能有多个可选值，可选值的数量随不同机器而不同。 |
BAUD | 485端口波特率设定 使用设定旋钮选择 | 该选项与RS485通讯口协议选项有关。部分选项无此功能。 |
ISCALE | 上位机设定电流比例调节 使用设定旋钮选择 可选范围为10k：1 – 1:1 左侧数值为上位机设定值(A) 右侧为机器的实际输出(A) | 该选项与RS485通讯口协议选项有关。部分选项无此功能。 |
BRIGHT | 显示屏亮度设定 使用设定旋钮选择 | 设定显示屏亮度，范围0-7 |
IP(需要安装以太网选件) | 设置以太网接口的固定IP地址，使用设定旋钮/光标切换 如DHCP功能打开时，此菜单项显示DHCP获取到的ip地址 | |
DEST(需要安装以太网选件) | 显示远端正在连接的设备ip地址 | |
DHCP(需要安装以太网选件) | 使用设定旋钮选择0(固定ip)与1（DHCP获取ip） | |
PORT(需要安装以太网选件) | 设定机器提供通讯的端口号 使用设定旋钮/光标◤切换修改 | |
OPT | 机器已安装选件 | 部分机器固件无此选项 |
CALPWD | 校准密码输入 使用设定旋钮/光标切换修改 正向电压回读校准密码： 123456 正向电流设定校准密码: 654321 | 输入密码后按触发按键， 结果将显示 Vfcal（电压校准确认） IFcal（电流校准确认） PWDERR（密码错误） |
VFCAL0-VFCAL9 | 当CALPWD的密码输入123456时，按MENU键进入此菜单。此时VFCAL*下光标点亮，使用设定旋钮选择VFCAL项。通过SET1/SET2按键选择修改修正项或是修正值，具体用法见电压校准章节。 | |
IFST00-IFST39 IFCA00-IFCA39 | 当CALPWD的密码输入654321时，按MENU键进入此菜单。此时IFST**下光标点亮，使用设定旋钮选择IFST/IFCA项。通过SET1/SET2按键选择修改修正项或是修正值，具体用法见电流校准章节。 | |
FWUPD | 固件升级，通过RS-485口实现免拆功能升级操作。 |
*由于本机新功能仍处于开发阶段，因此新版固件将可能提供更多功能。有关详细信息，请咨询销售人员
按下MENU按键时，该显示屏显示的内容将在设置菜单项间轮换。
设定2显示屏：
功能设定显示名称 | 设定2显示屏的内容 | 含义 |
VF IFD | 设定电流值 通过光标切换按键切换步进 通过量程切换按键换挡 通过正负切换按键切换极性 （需要正负切换选件） | 给器件设定If（SET2）的电流值 |
RDSON | 同上 | 同上 |
GATE CAP | CAP | 无 |
IG VGE | 设定VGE电压值 | 用于测量MOS/IGBT器件的栅极漏电，对器件的G与S(E)间施加可调的电压 |
VGE VCE | 设定器件正向脉冲电流ICE | 同左 |
IR VR(需要安装高压选件) | 同左电压范围为0-5kV， 漏电电流测量范围为0-100μA |
结果显示屏：
功能设定显示名称 | 结果显示屏内容 | 含义 |
VF IFD | 测试的器件正向压降 当压降大于20V时将显示OL | |
RDSON | 测试器件的正向内阻 当电流值不合适时，将导致采集的正向压降过小或过大，精度降低，此时将显示LO 或HI | |
GATE CAP | 电容值 | GATE口检测到的电容值 超范围的电容值将显示------ 根据测得的容量大小自动切换档位 |
IG VGE | 栅极漏电流大小，即为GATE接口中芯电流大小 | |
VGE VCE | 测试的器件正向压降 当压降大于60V显示OL | |
IR VR(需要安装高压选件) | 测试的器件反向漏电 当漏电大于100μA时将显示OL |
脚踏开关和正面板上的触发开关并联，二者功能一致；
LAN口为保留的以太网测试接口，留作升级使用。
RS-485为计算机通讯口
外置选件接口用于连接外☆置使用的选件（例如高压漏电测试选件）
220V供电口接入电源。
四 测试示例：
1.测量二极管在规定正向电流IF的正向压降VF
连接方法：
使用随机的开尔文测试夹正向连接二极管，若当前功能不是VF IFD功能按下FUNC按键直到SET1显示 VF IFD。
使用RANGE切换电流档位，使用左右按键切换调节步进值，使用黑色大旋钮设定需要设定的正向电流IF值。设定好需要的值后，按下TRIG金属按键，读取RESULT上的结果。注意若使用10-200A档位测出的电压〗若大于20V将不可信。
2.测量IGBT内反向二极管/NMOSFET寄生二极管在给定的正向电流IF下的压降VFd：
操作方式与1.测试二极管IF的测量方式完全一致。并使用一条电线将待测器件的GE（GS）短路。
注意，对于P沟道MOSFET，应互换红色/黑色开尔文夹。
3.测量电阻器件在规定正向电流IF的电阻值Rf
连接方式：
使用随机的开尔文测试夹正向连接待测电阻，若当前功能不是RDS ON功能按下FUNC按键直到SET1显示 RDS ON。
使用RANGE切换电流档位，使用左右按键切换调节步进值，使用黑色大旋钮设定需要设定的正向电流IF值。设定好需要的值后，按下TRIG金属按键，读取RESULT上的结果。
若结果显示LO，则表示当前测量电流过小，计算精度低。应使用更大电流测试。反之亦然，若结果显示HI，则表示电流过大，应使用更小电流测试。注意，若使用了10-200A档位，应首先用FUNC键切换至VF IFD模式测量压降，确定在该档位下器件电压降不超过20V，否则测量结果不可信。
4.测量MOSFET/IGBT在规定的偏压VGE下的栅极漏电IG
连接方法：
使用随机的BNC-夹子线连接至机器的GATE口 另一端连接至待测器件；若测正向漏电流，则红色夹子连接至栅极G，黑色夹子连接至发射极E或源极S。若测量反向漏电时可颠倒连接。按FUNC键将功能选择至IG VGE，旋动黑色大旋钮即可粗略设定栅极电压VGE，此时RESULT即可读出粗略的漏电流IG。若要精确测量漏电流IG，应先断开红色夹子与器件栅极连线。按FUNC键，在VGE-VCE功能精确设定VGE值，再按FUNC键切换至IG-VGE功能。此时IG可能读出一个较小的漏电值，这是导线的漏电影响。多次按下SET2执行清零操作，直到此时漏电流显示为0。再将红夹子连接至待测器件栅极即可精确读取漏电流值。
测量电容器电容前应先将电容器短路放电。放电后如图所示连接即可测量。根据测量的结果不同，显示结果将自动切换档位
5.测量IGBT/MOSFET管在规定的VGE（VGS）管压降
如图所示连接。使用随机的BNC鳄鱼夹线连接至GATE与待测器件的GE（GS）；开尔文夹□红色夹连接至器件集电极C（漏极D），开尔文夹黑色夹连接至器件发射极E（源极S）。
按FUNC按键，直到显示跳转为VGE-VCE模式（由于显示器件位数限制，无法显示VGE-VCE。因此应切换︻至如上图所示的三组数字模式）。按下SET1，显示将变成
VGESET ICESET VCEACQ 表示对应的三个数字分别为栅极电压设置/集电极电流设置/VCE电压采集值。
按下SET2，可轮换选择需修改的参数（VGE/ICE）。当前选中的参数下方LED将会发光。使用左右按键与黑色旋钮设定测量的参数，按下金属开关□ TRIG即可测量。
注意，若测试P沟道MOSFET，图中的红黑夹子极性应全部颠倒。
五 校准方法：
0.校准操作不建议用户操作。若有需求，请与厂家联系。
1.按MENU ，选至CALPWD选项，使用旋钮与光标设置密码为123456，再按MENU，此时SET1显示VFCAL0
2.按面板set2 切换至vfcal0的参数值设置为10左右；
3.按面板set1 光标切换回vfcal0使用旋钮切换至vfcal1，
重复第二步，将vfcal1的值设定为约20800；
4.OUTPUT的中间红黑两个端子用线短路，切换校准点至vfcal0，修改set2的值，令result的电压值为0.0V
5.切换至vfcal1，去掉短路线，并将短路线短路的红黑端子输入2.000V的准确电压，或者精确的2V附近的电压即可，调节vfcal1的值，令result的值与实际输入的电压一致。
6.其他点参考第5项进行校准，推荐每2V进行校准。VFCAL0-VFCAL9的校准电压必须单调增大，不可忽大忽小，否则将导致校准错误。
7.若校正时发现无法校准，或校准值间偏差过大，则可能是设备故障，需要返厂送修。
电流设定校准方法：
注意，电流校准应在电压校准后进行。
电流校准方法与电压相似，需要准备100欧姆、1欧姆、0.047欧姆的精密电阻，阻值类似也可，需要保证足够的精度。
1.按MENU ，选至CALPWD选项，使用旋钮与光标设置密码为654321，再按MENU，此时SET1显示IFST00
2.按面板set2 切换至ifst00的参数值设置为0.01A；
3.按面板set1 光标切换回ifst00使用旋钮切换至ifca00，
用四线测试夹子接入100欧电阻，按触发按键，调节ifca00的值(约55000)，使得结果显示的电压为ifst00的电流值乘外接电阻。
4.其余点同上，ifstxx 为要校正的点的电流设定值，ifcaxx为该点的校正参数。共40个校准点，每个档位10个校准点。
例如ifst00 –ifst09 分配给0.01A-0.1A档位，ifst10-ifst19分配给0.1A-1A档位。
5.推荐均分电流点进行校准，校准电流必须单调增大，不可忽大忽小，否则将导致校准错误。
六 电脑连机测试步骤
①连接测试仪器后面板上的DB9和USB转RS485转接线；
②USB转RS485转接线和电脑连接；
③使用四线测试夹红色连接二极管阳极，黑色连接二极管阴极；
④打开电源开关；
⑤打开电脑程序；
⑥程序操作读取曲线；
⑦由于软件版本较早，暂只支持器件的电流-压降测试曲线。
七 软件操作步㊣骤：
①例：测量二极管正向压降曲线，电流0-10A；
②打开电脑程序图标
“二极管正向压降测试仪”；
③选择串口号，通过硬件管理，可以串口号；
④点击图标按钮打开串口；
⑤设置采样速率，0.1Hz~10Hz；低频测试器件温升小，高频测量速度快，可根据需要选择；注意，当测量电流大于10A时，脉冲频率不可高于3Hz，否则结果不可信。
⑥脉冲宽度任意选择
⑦输入起始电流0A；终止电流为1000A；扫描点数为1~1000点（由于该软件早于仪器开发，其设定电流范围为0-3000A，且测量点数不能高于起始电流差值）。
⑧打开测试仪电源开关，按MENU键选择至ISCALE项目，选择该项目的值为100:1，即上位机设定1000A将除以100，实际测试电流为0-10A；
9格式的图片和excel格式的数据，如图4所示。
八 注意事项
1、本∩测试仪请勿在测试仪上试图连接电池电源类器件，有可能损坏内部器件。
2、应保证本测试仪工作在规定的供电电压和温度条件下，保证测量准确度。
3、本仪器内有高压，非专业人员请勿擅自开启外壳，当心触电。仪器zuida输出电压大于60V，谨防触电。
4、本仪器连接时务必按照示例图连接。GATE红线切勿与开尔文夹子线的红线碰触，否则可能烧毁仪器。
九 固件升级
本测试仪支持不拆机升级内部程序☆软件。操作方式为开机后按MENU键选择至FW UPD模式，按下TRIG按键后进入固件升级模式。
也可以开机前同时按下RANGE 与左键再开机，本机将进入固件升级模式，使用支持xmodem协议的串口终端软件上传固件即可。有关详细信息请咨询厂家。
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