产品信息
产品简介
Keithley 2651A 是吉时利（Keithley）2650 系列大功率系统 SourceMeter SMU 中的旗舰机型，专为高功率电子器件的精密特性分析和量产测试而设计。2651A 提供业界最高的脉冲功率输出——2000 W 脉冲与 200 W 直流，能够以 40 V / 50 A 的极限参数直接驱动和表征高亮度 LED、功率半导体、DC-DC 转换器及电池等大功率器件，无需外部电源放大器或复杂的功率扩展电路。
该仪器将四象限精密电压/电流源与电子负载、6½ 位数字万用表、任意波形发生器、脉冲发生器及电子负载深度集成，以单一 2U 半机架式机箱实现了传统需要多台仪器才能完成的完整大功率 I-V 测试方案。2651A 支持 TSP（Test Script Processor）嵌入式脚本编程，可在仪器内部直接运行完整的测试序列，彻底消除 PC 与仪器之间的总线通信延迟，大幅提升高速产线分选效率。
2651A 具备可扩展架构，通过 TSP-Link 总线可将两台 2651A 并联实现 ±100 A 超大电流，或串联实现 ±80 V 更高电压，满足 GaN、SiC 等宽禁带功率器件的严苛测试需求。双 ADC 同步采样架构（18 位高速 ADC 与 22 位积分 ADC）兼顾速度与精度，1 μs/点的高速 ADC 能够精确捕获脉冲瞬态行为，而积分 ADC 则可提供高精度直流稳态测量。
产品优势
业界最高脉冲功率
2651A 提供高达 2000 W 的脉冲输出功率（±40 V @ ±50 A），是目前商用 SMU 中脉冲功率最高的型号，能够直接驱动和表征高功率 LED、大电流 IGBT 模块及功率 MOSFET 等器件。最小脉宽 100 μs、脉宽分辨率 1 μs，占空比可在 1%–100% 范围内灵活调节，精确控制脉冲能量，有效避免大功率测试中的器件自热效应。
超高直流功率
2651A 提供 200 W 直流输出功率，支持多种电压-电流工作模式：±10.1 V @ ±20 A、±20.2 V @ ±10 A、±40.4 V @ ±5 A，覆盖不同阻抗特性器件的直流测试需求。四象限源/吸收操作能力使其可同时作为电源和电子负载使用，在电池充放电循环测试与 DC-DC 转换器效率评估中表现尤为出色。
可扩展架构
通过 TSP-Link 高速仪器间总线，可将两台 2651A 并联以提供高达 ±100 A 的超大电流输出，或串联以获得 ±80 V 的更高电压范围。TSP-Link 通道间同步精度小于 500 ns，支持最多 64 通道同步扩展，轻松构建从单器件到多站点并行测试的全场景方案。
双 ADC 同时采样
2651A 配备双 ADC 同步采样架构：18 位高速 ADC 以 1 μs/点的速率捕获脉冲瞬态波形，能够精确表征器件的脉冲 I-V 特性和瞬态响应；22 位积分 ADC 提供 0.015% 基本测量精度，确保直流稳态测量的高准确度。两路 ADC 同时工作，一次脉冲即可同时获取瞬态和平均数据，显著提升测试信息密度与效率。
TSP 嵌入式脚本
2651A 内置 TSP（Test Script Processor）嵌入式脚本引擎，支持在仪器内部直接编写和运行完整的测试程序，包括数据处理、判定逻辑及条件分支。这一架构彻底消除了传统 GPIB/USB 通信中 PC 与仪器之间的总线延迟，使脉冲串模式可达到 1 M 读数/秒的极致速度（100 读数/突发 × 400 突发/秒），特别适合高速产线分选与多站点并行测试场景。
超宽动态范围
2651A 的电流测量动态范围覆盖从 100 A（双机并联）到 1 pA 的极限跨度，电压测量分辨率达 1 μV。单台仪器即可应对从大功率 IGBT 到低漏电流器件的全参数测试需求，无需在不同量程仪器之间切换。输入阻抗大于 10 GΩ，在高阻抗器件测试中保持优异的负载效应控制。
产品参数
核心规格概览
规格项目 | Keithley 2651A 参数 |
最大脉冲功率 | 2000 W（±40 V @ ±50 A） |
最大直流功率 | 200 W，多模式 |
电压量程 | 100 mV / 1 V / 10 V / 20 V / 40 V |
电流量程（单机） | 100 nA – 50 A |
电流量程（双机并联） | ±100 A |
电压量程（双机串联） | ±80 V |
基本测量精度 | 0.015%（积分 ADC） |
ADC 架构 | 18 位高速 ADC（1 μs/点）+ 22 位积分 ADC |
输入阻抗 | >10 GΩ |
TSP 脚本引擎 | 内置，仪器内运行完整测试程序 |
通讯接口 | GPIB / LXI Class C 以太网 / RS-232 / USB 2.1 / TSP-Link / 数字 I/O |
电压源规格
量程 | 设置分辨率 | 源精度（1年） | 最大电流 |
100 mV | 5 µV | 0.02% + 500 µV | 50 A |
1 V | 50 µV | 0.02% + 500 µV | 50 A |
10 V | 500 µV | 0.02% + 5 mV | 20 A |
20 V | 500 µV | 0.02% + 5 mV | 10 A |
40 V | 500 µV | 0.02% + 12 mV | 5 A |
电压测量规格（积分 ADC）
量程 | 测量分辨率 | 测量精度（1年） | 输入阻抗 |
100 mV | 1 µV | 0.015% + 300 µV | >10 GΩ |
1 V | 10 µV | 0.015% + 300 µV | >10 GΩ |
10 V | 100 µV | 0.015% + 3 mV | >10 GΩ |
20 V | 100 µV | 0.015% + 3 mV | >10 GΩ |
40 V | 100 µV | 0.015% + 8 mV | >10 GΩ |
功率输出规格
工作模式 | 电压范围 | 电流范围 | 功率 |
DC（低阻模式） | ±10.1 V | ±20 A | 200 W |
DC（中阻模式） | ±20.2 V | ±10 A | 200 W |
DC（高阻模式） | ±40.4 V | ±5 A | 200 W |
脉冲 | ±40 V | ±50 A | 2000 W |
扩展：并联 | ±40 V | ±100 A | 4000 W 脉冲 |
扩展：串联 | ±80 V | ±50 A | 4000 W 脉冲 |
脉冲规格
参数项 | 规格 |
最小脉宽 | 100 µs |
脉宽分辨率 | 1 µs |
占空比范围 | 1% – 100% |
50 A @ 0.05 Ω 上升时间（典型） | 25 µs |
50 A @ 0.8 Ω 上升时间（典型） | 120 µs |
20 A @ 1 Ω 上升时间（典型） | 180 µs |
脉冲串模式 | 100 读数/突发 = 1 M 读数/s @ 400 突发/s |
系统速度指标
工作模式 | 读数速率 |
0.001 NPLC（至内存） | 20,000 读数/秒 |
0.001 NPLC（至 GPIB） | 10,000 读数/秒 |
HS ADC 模式（至内存） | 38,500 读数/秒 |
HS ADC 模式（至 GPIB） | 20,000 读数/秒 |
脉冲串（100 读数/突发） | 1 M 读数/s @ 400 突发/s |
触发与同步规格
参数项 | 规格 |
触发 IN→OUT 延迟 | 0.5 µs |
TSP-Link 同步精度 | <500 ns |
最大同步通道数 | 64 通道 |
数字 I/O | 14 位 |
接口与物理规格
参数项 | 规格 |
通讯接口 | GPIB / LXI Class C 以太网 / RS-232 / USB 2.1 / TSP-Link |
数字 I/O | 14 位数字输入/输出 |
输入阻抗 | >10 GΩ |
接触检查 | 内置 |
大电容模式 | 支持，最大 50 µF |
外形尺寸（H×W×D） | 89 × 435 × 549 mm |
重量 | 9.98 kg |
电源 | 100–250 VAC，550 VA |
冷却方式 | 强制风冷 |
仪器配置
标准附件
每台 Keithley 2651A 大功率系统 SMU 标准交付包含以下组件：
附件型号 | 描述 |
2651A-KIT-1A | 低阻抗测试电缆套件 |
CS-1592-2 | 连接器组件 |
CS-1626-2 | 连接器组件 |
CA-557-1 | 检测线 |
7709-308A | 数字 I/O 连接器 |
CA-180-3A | TSP-Link 线缆 |
— | 产品文档 CD |
可选附件
附件型号 | 描述 |
2651A-KIT-3 | 3 米长测试电缆套件 |
8010 | 大功率器件测试夹具 |
8020 | 接口面板 |
软件生态
Keithley 2651A 拥有完善的软件生态体系，从快速无编程测试到深度自动化集成，满足不同层次用户的测试需求。
KickStart 仪器控制软件
无需编程即可快速执行 I-V 特性测试，支持线性、对数、列表和双重扫描模式，以图形和表格形式实时显示测量结果。通过 GPIB、USB 或以太网连接，可同时控制多达 4 台 SMU 仪器。
TSP Express 嵌入式软件
基于浏览器访问的仪器内置软件工具，无需安装即可通过 LXI 以太网接口进行快速 I-V 曲线采集、数据查看和基本分析，适合桌面调试与快速验证场景。
ACS Basic 自动化检定套件
面向半导体器件全流程测试的 Python 编程平台，支持从单次测试到复杂项目树的灵活构建，兼容手动或自动晶圆探针台控制，具备数据管理与统计分析功能，满足研发到量产的完整自动化需求。
TSB 测试脚本构建器
图形化 TSP 脚本开发环境，支持拖拽式测试序列构建，无需深厚的编程背景即可快速创建仪器内置测试程序，充分发挥 TSP 嵌入式脚本的性能优势。
TSP Toolkit 开发工具包
面向高级用户的 TSP 编程 SDK，提供完整的 Lua 脚本开发环境和丰富的函数库，支持自定义算法、复杂数据处理和高级仪器控制，满足科研与前沿工程开发需求。
典型应用
Keithley 2651A 凭借其业界最高的脉冲与直流功率、可扩展架构及完善的软件生态，在高功率电子器件的研发、可靠性测试及量产分选中广泛应用。
高亮度 LED 测试
2000 W 脉冲功率可直接驱动大功率高亮度 LED（HB-LED）模块进行 I-V 和 L-I 特性测试，短脉冲模式有效避免结温漂移，确保光功率测量与电学参数表征的准确性和一致性。
功率半导体测试
覆盖功率二极管、功率 MOSFET、IGBT 及 BJT 等器件的全参数直流和脉冲测试，包括正向压降、击穿电压、阈值电压、跨导、导通电阻及漏电流等关键参数。可扩展架构满足大功率模块的全参数自动化测试需求。
DC-DC 转换器测试
四象限操作能力使 2651A 可同时作为输入电源和输出负载，结合内置脉冲发生器与任意波形功能，完整评估 DC-DC 转换器的效率、负载调整率、线性调整率及瞬态响应等性能指标。
电池测试
四象限源/吸收操作使 2651A 能够对电池执行完整的充放电循环测试，高精度电流测量（pA 级分辨率）可准确评估电池的自放电率、库仑效率和循环寿命。脉冲模式可用于电池内阻的交流阻抗评估。
GaN / SiC 宽禁带器件
宽禁带半导体器件（GaN HEMT、SiC MOSFET）对测试系统的高速脉冲能力和大功率输出要求严苛。2651A 的 25 μs 上升时间和 2000 W 脉冲功率能够精确表征 GaN/SiC 器件的动态导通电阻、阈值电压漂移及电流崩塌效应。
半导体结温度检定
利用脉冲 I-V 和高速 ADC 采样能力，可通过测量不同温度下器件的电学参数变化，精确校准半导体器件的结温，为热设计和可靠性评估提供关键数据支持。
电迁移研究
2651A 的大电流驱动能力（最高 50 A 脉冲）与 pA 级漏电流测量精度的组合，使其成为互连材料电迁移研究的理想平台，能够对测试结构施加高密度电流应力，同时精密监测电阻的微小变化。
关键词：
获取报价
我们将在一个工作日内与您联系。请注意您的手机来电。
扫一扫
了解更多信息 >