基于Moku的功率器件动态参数测试系统：精准、高效、经济的一体化测试方案

图2 测试过程中需采集波形示意图

1. 示波器用于采集待测器件波形数据；
2. 信号发生器用于为待测器件提供开关驱动信号；
3. 高压电源，为测试系统主功率回路提供能量；
4. 控温部件一般由 PID 控制器及热板构成，为待测器件提供可控温度环境，实现不同温度下开关测试功能；
5. 安全连锁装置，系统带高压时操作区域安全锁及高压状态指示灯，主要实现对测试人员及系统的安全保护；
6. 计算机提供上位机软件运行环境，实现波形数据处理及测试系统整机控制功能。

现有市场主要提供定制化产品或由实验室技术人员搭建的系统，这不仅增加了复杂度和成本，还面临信号一致性、抗干扰能力及设备管理上的挑战。

1. 3个输入端口作为示波器3个数据采集通道，分别采集待测功率器件的电压，电流及控制极信号；
2. 2个输出端口可作为信号发生器的控制信号输出端口用于给待测功率器件提供栅极控制信号；
3. 1个输入端口与1个输出端口作为PID控制器的信号输入与输出端口，通过与外部控温热板相连实现 PID 温度控制器功能，为待测器件提供可控温度环境；
4. 最后1路输出端口可用于测试系统安全连锁，如驱动测试系统状态指示灯及安全锁等；
5. 基于以上资源分配方案在计算机上做系统集成开发，如采用 LabVIEW，Python 等编写控制软件，同时 Moku 提供功对应编程平台功能完善的 API 库函数，这使得软件编写更为简单高效，可进一步提升系统开发效率。
    

• 极大的成本优势：Moku 单台设备丰富的仪器资源，在功率器件测试系统开发时单台设备即可实现示波器，信号发生器，PID 控制器等集成测试系统所必须的硬件资源，与单独购买分体硬件资源相比会极大降低系统硬件成本；
• 系统集成度高：同样也是因为一机多用的特点，采用 Moku 方案进行系统开发时可极大减小系统体积，使其更适用于实验室及研发测试等应用场景；
• 极大降低系统开发难度：与传统分体硬件方案相比，采用 Moku 方案可极大降低系统开发的工作量及技术难度。例如，采用分体硬件方案，开发人员可能需要研读不同仪器技术手册，了解其程控通信方式，指令集等，然后占用多路通信资源，在计算机上编写程序分别控制这些硬件资源，甚至需要进行嵌入式系统开饭以实现系统安装功能。而采用 Moku 方案后因为这些硬件资源均有同一台设备提供，这极大的降低了仪器程控的工作量，程序编写也变的更为简单，同时也可省去嵌入式系统的开发需求。
• 精确同步：多仪器并行模式支持最多 8 个仪器同时运行，仪器间数字互联和时钟总线设计减少物理线缆，降低噪声、相位和时序偏差；

• 可编程与自动化：支持 Python、MATLAB、LabVIEW API，快速构建自动化测试流程；FPGA 可编程性允许自定义信号处理算法，与其他仪器功能无缝结合；
• 数据分享：可远程监控与协作、实时分享数据。