本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路及測(cè)試方法。

背景技術(shù)：

高壓IGBT作為大功率半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件，在功率電子領(lǐng)域應(yīng)用廣泛能夠。目前，主要采用測(cè)試設(shè)備與測(cè)試夾具組合方法對(duì)高壓IGBT的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行測(cè)試，具體為：通過(guò)電纜將測(cè)試信號(hào)源(電壓源和電流源)、被測(cè)樣品(DUT)、檢測(cè)儀表連接，根據(jù)被測(cè)試模塊的封裝型式、功率等級(jí)來(lái)配置不同的放電電容和測(cè)試母線。但是由于設(shè)備本身存在寄生電容和寄生電感，在進(jìn)行開(kāi)啟、關(guān)斷及二極管反向恢復(fù)電荷測(cè)試時(shí)，會(huì)形成電能反復(fù)充放，導(dǎo)致高壓IGBT的門(mén)極電壓的測(cè)試曲線出現(xiàn)劇烈振蕩現(xiàn)象，影響測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了滿足克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路及測(cè)試方法。

第一方面，本發(fā)明中一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的技術(shù)方案是：

所述測(cè)試電路包括并聯(lián)的快速放電回路和橋臂電路；所述橋臂電路包括串聯(lián)的上橋臂和下橋臂；

所述上橋臂包括并聯(lián)的第一高壓功率器件和負(fù)載電感；

所述下橋臂包括被測(cè)高壓功率器件；所述被測(cè)高壓功率器件的集電極與所述第一高壓功率器件的發(fā)射極連接，所述被測(cè)高壓功率器件中發(fā)射極的一條支路與所述快速放電回路連接，另一條支路通過(guò)保護(hù)電阻接地。

第二方面，本發(fā)明中一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試方法的技術(shù)方案是：

所述測(cè)試方法包括：

閉鎖上橋臂的第一高壓功率器件；

控制高壓直流電源向被測(cè)高壓功率器件輸出預(yù)設(shè)的電壓和電流；

通過(guò)示波器采集所述被測(cè)高壓功率器件的門(mén)極電壓曲線，依據(jù)所述門(mén)極電壓曲線分析所述被測(cè)高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性。

與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、本發(fā)明提供的一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路，其包括保護(hù)電阻，被測(cè)高壓功率器件的發(fā)射極經(jīng)保護(hù)電阻接地，使得發(fā)射極處于零電位，消除被測(cè)高壓功率器件的門(mén)極電壓幅值振蕩，同時(shí)也可以保證被測(cè)高壓功率器件在導(dǎo)通時(shí)有足夠的門(mén)極電壓驅(qū)動(dòng)，提高測(cè)試電路的可靠性；

2、本發(fā)明提供的一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試方法，基于上述動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路對(duì)高壓功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性測(cè)試，可以消除雜散參數(shù)對(duì)被測(cè)高壓功率器件的影響，消除門(mén)極電壓曲線的幅值振蕩，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明實(shí)施例中一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路示意圖；

圖2：常規(guī)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試效果示意圖；

圖3：本發(fā)明實(shí)施例中高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試效果示意圖；

其中：1：集電極電壓曲線；2：集電極電流曲線；3：門(mén)極電壓曲線；4：門(mén)極電流曲線；5：幅值振蕩區(qū)域；6：集電極電壓曲線；7：集電極電流曲線；8：門(mén)極電壓曲線；9：門(mén)極電流曲線；10：幅值振蕩區(qū)域。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地說(shuō)明，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

下面分別結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路進(jìn)行說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路可以包括快速放電回路和橋臂電路。

其中：快速放電回路和橋臂電路并聯(lián)，橋臂電路包括串聯(lián)的上橋臂和下橋臂。

上橋臂包括并聯(lián)的第一高壓功率器件和負(fù)載電感。

下橋臂包括被測(cè)高壓功率器件，被測(cè)高壓功率器件的集電極與第一高壓功率器件的發(fā)射極連接，被測(cè)高壓功率器件中發(fā)射極的一條支路與快速放電回路連接，另一條支路通過(guò)保護(hù)電阻接地。

本實(shí)施例中測(cè)試電路包括保護(hù)電阻，被測(cè)高壓功率器件的發(fā)射極經(jīng)保護(hù)電阻接地，使得發(fā)射極處于零電位，消除被測(cè)高壓功率器件的門(mén)極電壓幅值振蕩，同時(shí)也可以保證被測(cè)高壓功率器件在導(dǎo)通時(shí)有足夠的門(mén)極電壓驅(qū)動(dòng)，提高測(cè)試電路的可靠性。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中保護(hù)電阻的電阻值與測(cè)試電路的等效內(nèi)阻的阻值相同，可以采用阻值為6～10Ω的電阻。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中快速放電回路可以包括下述結(jié)構(gòu)，具體為：

本實(shí)施例中快速放電回路可以包括高壓直流電源、放電電阻、高壓開(kāi)關(guān)和電容。放電電阻和高壓開(kāi)關(guān)串聯(lián)，形成高壓直流電源。高壓直流電源、高壓直流電源和電容分別并聯(lián)。

被測(cè)高壓功率器件的發(fā)射極與高壓直流電源的負(fù)極連接，第一高壓功率器件的集電極與所述高壓直流電源的正極連接。本實(shí)施例中高壓直流電源可以向橋臂電路輸出電壓等級(jí)為千伏級(jí)別的電壓和電流等級(jí)為千伏級(jí)別的電流。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中第一高壓功率器件和被測(cè)高壓功率器件為相同結(jié)構(gòu)的高壓功率器件，高壓功率器件可以包括IGBT或MOSFET。其中：第一高壓功率器件和被測(cè)高壓功率器件均反向并聯(lián)一個(gè)二極管。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例中測(cè)試電路還可以包括下述結(jié)構(gòu)，具體為：

本實(shí)施例中測(cè)試電路還可以包括電流探頭、電壓表和示波器。

其中：電流探頭的一端連接于上橋臂與下橋臂之間，另一端與示波器連接，用于采集橋臂電路的電流。電壓表的一端并聯(lián)在被測(cè)高壓功率器件的集電極與發(fā)射極之間，另一端與示波器連接，用于采集被測(cè)高壓功率器件的門(mén)極電壓。

本發(fā)明還提供了一種高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試方法，并給出具體實(shí)施例。

本實(shí)施例中可以按照下述步驟對(duì)高壓功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性測(cè)試，具體為：

步驟S101：閉鎖上橋臂的第一高壓功率器件。

步驟S102：控制高壓直流電源向被測(cè)高壓功率器件輸出預(yù)設(shè)的電壓和電流。

步驟S103：通過(guò)示波器采集被測(cè)高壓功率器件的門(mén)極電壓曲線，依據(jù)門(mén)極電壓曲線分析被測(cè)高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性。

本發(fā)明實(shí)施例中基于上述動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路對(duì)高壓功率器件進(jìn)行動(dòng)態(tài)特性測(cè)試，可以消除雜散參數(shù)對(duì)被測(cè)高壓功率器件的影響，消除門(mén)極電壓曲線的幅值振蕩，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，本發(fā)明提供了一個(gè)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路測(cè)試方法的優(yōu)選實(shí)施方案，本實(shí)施例中測(cè)試電路的保護(hù)電阻為10Ω，分別采用常規(guī)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路和本發(fā)明提供的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路對(duì)同一個(gè)高壓功率器件IGBT進(jìn)行關(guān)斷特性測(cè)試。

圖2為常規(guī)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試效果示意圖，如圖所示，在關(guān)斷被測(cè)高壓功率器件IGBT后，其門(mén)極電壓曲線3存在比較嚴(yán)重的幅值振蕩區(qū)域5。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中高壓功率器件的動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試效果示意圖，如圖所示，本實(shí)施例中在關(guān)斷被測(cè)高壓功率器件IGBT后，相較于常規(guī)動(dòng)態(tài)特性測(cè)試電路的測(cè)試結(jié)果，被測(cè)高壓功率器件IGBT的門(mén)極電壓曲8線中幅值振蕩區(qū)域10的振蕩幅值大幅度減弱。

顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。