Assurez-vous que les câbles utilisés pendant le test respectent la tension nominale maximale du système de test. Les tests à haute tension et à faible courant sont souvent rencontrés lors de la caractérisation à l'état bloqué des dispositifs d'alimentation, et des câbles capables d'atteindre les performances requises pour de tels tests sont utilisés.
Pendant les tests haute tension, assurez-vous d'une isolation adéquate et minimisez les effets du courant de fuite et de la capacité du système.
Isolation appropriée
Utilisez un câble dont la tension de tenue correspond au moins à la tension maximale du système de test. Pour obtenir des mesures de courant faible, utilisez des isolateurs de haute qualité dans le dispositif de test. La résistance d'isolement en parallèle avec la résistance DUT introduira des erreurs de mesure. Avec l'unité de mesure de source (SMU) modèle 2657A, des tensions jusqu'à 3 kV peuvent être présentes dans le circuit de test, de sorte que le courant à travers ces isolateurs est relativement important par rapport au courant mesuré à travers le DUT. Pour de bons résultats de mesure, assurez-vous que la résistance d'isolement est supérieure de plusieurs ordres de grandeur à la résistance de l'appareil testé.
Courant de fuite et capacité du système
Utilisez des protections pour minimiser les effets des isolants dans le circuit de test. La protection est une technique pour forcer un nœud à faible impédance dans un circuit à être approximativement équipotentiel avec un nœud terminal d'entrée à haute impédance. Dans la figure 1, même avec un isolant de haute qualité, une fuite de courant de l'isolant existe toujours. Cette fuite peut être problématique lors de la mesure de courants dans la gamme des nanoampères. Notez comment la protection améliore la mesure. Le courant de fuite s'écoulera à travers le nœud de mesure à haute résistance (HI), par conséquent, le courant de fuite n'est pas inclus dans la mesure.
La borne de protection et la borne à haute résistance étant au même potentiel, la tension de protection est une tension dangereuse. Par conséquent, utilisez des câbles triaxiaux pour armer les circuits de protection et protéger les opérateurs contre les risques d'électrocution. Dans un câble triaxial, l'extrémité à haute résistance est connectée au conducteur central, le blindage intérieur sert de protection et le blindage extérieur est mis à la terre.
La protection minimise également les effets de la capacité du système. La capacité du système affecte la stabilisation de la source de tension et la mesure du courant. La configuration de test doit permettre la charge des condensateurs et le courant de stabilisation égal ou inférieur au plancher de bruit de mesure prévu de l'appareil. La nature à haute impédance de ces paramètres entraînera inévitablement de longs temps de stabilisation. Une capacité de câble triaxial commune est d'environ 40pF/ft. Pour un câble de deux ou trois mètres, la capacité est de l'ordre de quelques centaines de picofarads et le temps d'établissement de la tension est de quelques dizaines de millisecondes, en fonction du courant maximal de la configuration de test. Placer la protection sur le blindage intérieur du câble triaxial signifie qu'il n'y a pas de chute de tension dans l'isolation du câble. Par conséquent, la capacité de cet isolant n'a pas besoin d'être chargée. Dans des conditions d'état stable, la tension de protection de la borne à haute impédance (HI) est inférieure à 4 mV selon les spécifications de l'unité de source et de mesure (SMU) modèle 2657A. Le modèle HV-CA-554 de Keithley est un câble haute tension triaxial capable de transmettre en toute sécurité des signaux avec des tensions de protection jusqu'à 3280V. Le câble HV-CA-554 de Keithley peut répondre aux besoins des systèmes de mesure de tension 3 kV et de courant faible. Pour minimiser le temps de stabilisation et le courant de fuite, la protection de l'unité de mesure de la source (SMU) va directement aux broches de l'appareil. Cela évite d'avoir à charger d'autres condensateurs dans le système. Étant donné que la tension de protection peut atteindre 3 kV, il est important de s'assurer que la borne de protection se trouve à une distance de sécurité des autres conducteurs.
Dans certains systèmes, la conversion en une connexion coaxiale est nécessaire. Pour les tests haute tension, SHV est le connecteur coaxial standard de l'industrie. La combinaison de câbles SHV-CA-553 de Keithley permet la conversion à partir de SHV triaxiaux haute tension. Ces câbles sont combinés à l'aide de câbles triaxiaux afin de pouvoir mettre en place un maximum de protection avant le raccordement au SHV. L'utilisation d'une connexion coaxiale entraînera une dégradation des performances car les avantages de la protection sont perdus à partir du point de terminaison de la protection. Cela signifie que la capacité résiduelle du câble et la capacité du système de test doivent être chargées.
Lors de la conception d'un montage de test, l'utilisateur peut prendre des mesures pour minimiser la capacité en réduisant les longueurs de piste et les longueurs de connexion de l'appareil après la conversion triaxiale-coaxiale.
Au stade de la sonde, l'impact du passage aux connexions coaxiales peut être encore plus important, où les câbles et les connexions dépendent de la taille de la tranche et de l'orientation du dispositif (verticale ou latérale). Si la capacité du câble est prise en compte, la capacité dans la station de sonde peut facilement atteindre des nanofarads, ce qui entraîne des temps de charge des condensateurs et des temps d'établissement des mesures plus longs.
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