Automated characterization of the dynamic on-resistance (RDSon) in a power MOSFET

Abstract

The technological community is highly focused in the area of power electronics. Specifically, these efforts can be observed in the design of efficient power transistors that can handle known and unknown applications to come. Part of the design process is to obtain accurate characterization data from a device under test. This thesis presents the automation of extracting of the dynamic on-resistance (RDSon) of power MOSFETS using low cost equipment. The automation procedure is presented in a replicable and systematic environment. This work also presents the execution of two different measurements, single pulse and multiple pulse (stress test) measurements. The current setup is implemented for measuring dynamic on resistance in a three terminal packaged devices. RDSon measurements were taken under several conditions that verified the accuracy and precision of the extracted value. The results show that the implementation is capable of extracting the RDSon in an automated setup with minimal intervention from a user.

La comunidad tecnológica esta altamente enfocada en el _ámbito de la electrónica de potencia, particularmente en el diseño de transistores de potencia eficientes que puedan manejar futuras aplicaciones ya sean conocidas o desconocidas. Parte del proceso de diseño es obtener datos de caracterización de manera rápida y precisa de un dispositivo bajo prueba. Esta tesis presenta la automatización de la extracción del valor de la resistencia dinámica (RDSon) de transistores de potencia MOSFET con instrumentación de bajo costo. El procedimiento de automatización se ejecuta en un ambiente replicable y sistemático. La ejecución de la medición es realizada por dos métodos, la extracción en un solo pulso y la extracción en pulsos múltiples (prueba de esfuerzo). La configuración actual permite la medición en dispositivos empaquetados de tres terminales. Las medidas de la resistencia dinámica se hicieron bajo varias condiciones que verifican la exactitud y precisión del valor obtenido. Los resultados muestran que la aplicación es capaz de extraer el valor de RDSon en un sistema automatizado con intervención mínima del usuario.