一种IGBT静态特性测试电路制造技术

一种IGBT静态特性测试电路,涉及IGBT静态特性测试技术领域，解决如何设计一种IGBT静态特性测试电路将功率回路与测试回路分开，从而提高IGBT静态特性测试的精度的问题，通过设计高压供电回路、低压供电回路、测试回路，在测试IGBT静态特性参数时，功率回路与测试回路分开，避免了高压功率、低压功率对测试回路的影响，极大地提高了IGBT静态特性参数测试的精度，在IGBT静态特性测试电路中设置多个继电器，通过在测试回路中切换继电器开关实现测试回路的切换，灵活选择测试通道。灵活选择测试通道。灵活选择测试通道。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT静态特性测试电路


[0001]本技术属于IGBT静态特性测试
，涉及一种IGBT静态特性测试电路。

技术介绍

[0002]随着电子工业的飞速发展，以IGBT为代表的新型功率半导体器件及其系统得到了越来越广泛的应用，工业中采用IGBT器件制造的装置数量急速增加。如轨道交通动车组的变频器，新能源汽车的电机控制器，光伏发电与风力发电的逆变器等等都使用了大量的IGBT器件。而且，IGBT作为电力电子装置中的核心器件，其重要性也越来越突出。国家对半导体行业的大力扶持，国内半导体产业蓬勃发展。国内外各半导体厂商持续扩大IGBT等半导体器件的研发、设计、制造，在其研发和设计应用中，对器件的测试检测技术要求越来越高，对器件的测试设备市场提出了迫切的需求。
[0003]现有技术中的针对IGBT静态特性测试的技术还不够成熟，主要存在以下缺点：
[0004](1)测量范围以及测量精度不够，涉及电源、量表的等级与范围较多，如高压电源几千伏，低压电源几伏，低压大电流恒流源。
[0005](2)测试耗时太长，效率低，仅支持少量样品的连续测试。
[0006]现有技术中，申请号为201821797580.1、公开日期为2019年7月30 日的中国技术专利《一种通用型压接式IGBT功率模组测试台》公开了一种通用型压接式IGBT功率模组测试台，包括功率电路，DSP控制电路，加热电路和数据采集分析系统，所述功率电路由直流开关电源、储能电容、均压电阻、充放电控制板、限流电阻、叠层母排和IGBT待测器件组成，本技术结构科学合理，使用安全方便，采用在IGBT门极加驱动脉冲的测试方法，利用自加热的方式调节器件环境温度，可同时对单个或多个IGBT 组件进行动、静态参数测试，测试的主要参数有：IGBT寄生电感，功率电路杂散电感，IGBT开关时间，di/dt，du/dt，器件开关损耗，实现测试设备安全、方便的一体化操作。
[0007]但是上述技术专利无法测试栅极
‑
发射极短路时的集电极
‑
发射极电压V
CE
、栅极
‑
发射极阈值电压V
GEth
集电极
‑
发射极截止电流I
CES
、测试栅极漏电流I
GES
、集电极
‑
发射极饱和电压V
CESAT
。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于如何设计一种IGBT静态特性测试电路将功率回路与测试回路分开，从而提高IGBT静态特性测试的精度。
[0009]本技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的：
[0010]一种IGBT静态特性测试电路，包括高压供电回路、低压供电回路、测试回路、被测IGBT、接触器K1、接触器K2、接触器K3；
[0011]所述的接触器K1的一端连接在被测IGBT的集电极，接触器K1的另一端连接在被测IGBT的栅极；所述的接触器K2的一端连接在被测IGBT的集电极，接触器K2的另一端连接在被测IGBT的发射极；所述的接触器K3的一端连接在被测IGBT的栅极，接触器K3的另一端连
接在被测IGBT的发射极；
[0012]所述的高压供电回路包括高压电源(P1)，高压电源(P1)的正负极分别连接在连接在被测IGBT的集电极与发射极，用于提供被测IGBT集电极
‑ꢀ
发射极电压；
[0013]所述的低压供电回路包括低压电源(P2)，低压电源(P2)的正负极分别连接在连接在被测IGBT的栅极与发射极，用于提供被测IGBT的栅极电压；
[0014]所述的测试回路包括数字采集模块(U1)，所述的数字采集模块(U1) 的电压通道可选择地并联在被测IGBT的集电极与发射极之间或者并联在被测IGBT的栅极与集电极之间，用于测试栅极
‑
发射极短路时的集电极
‑
发射极电压V
CE
或者测试栅极
‑
发射极阈值电压V
GEth
；所述的数字采集模块(U1) 的电流通道可选择地串联在被测IGBT的集电极与发射极之间或者串联在被测IGBT的栅极与集电极之间，用于测试集电极
‑
发射极截止电流I
CES
或者测试栅极漏电流I
GES
。
[0015]本技术的IGBT静态特性测试电路通过设计高压供电回路、低压供电回路、测试回路，在测试IGBT静态特性参数时，功率回路与测试回路分开，避免了高压功率、低压功率对测试回路的影响，极大地提高了IGBT静态特性参数测试的精度。
[0016]作为本技术技术方案的进一步改进，还包括脉冲电流供电回路所述的脉冲电流供电回路包括脉冲电流源(P3)，脉冲电流源(P3)的正负极分别连接在连接在被测IGBT的集电极与发射极，用于提供被测IGBT的集电极
‑
发射极电流，此时所述的数字采集模块(U1)的电压通道并联在被测 IGBT的栅极与集电极之间，用于测试集电极
‑
发射极饱和电压V
CESAT
。
[0017]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的高压供电回路还包括P 沟道MOS管Q1、电阻R1、继电器RL1、继电器RL2、继电器RL3、继电器 RL8、继电器RL18；所述的P沟道MOS管Q1的源极与高压电源(P1)的输出端连接，电阻R1、继电器RL1、继电器RL2、继电器RL3依次串联后电阻 R1的非串联端连接在P沟道MOS管Q1的漏极，继电器RL3的非串联端连接在被测IGBT的集电极；继电器RL8与继电器RL18串联后继电器RL8的非串联端连接在高压电源(P1)的输出端，继电器RL18的非串联端连接在被测IGBT的发射极。
[0018]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的低压供电回路还包括P 沟道MOS管Q2、电阻R2、继电器RL9、继电器RL10、继电器RL11、继电器 RL14；所述的P沟道MOS管Q2的源极与低压电源(P2)的输出端连接，电阻R2、继电器RL9、继电器RL10、继电器RL11依次串联后电阻R2的非串联端连接在P沟道MOS管Q2的漏极，继电器RL11的非串联端连接在被测 IGBT的栅极；所述的继电器RL14的一端连接在低压电源(P2)的输出端，另一端连接在继电器RL8与继电器RL18的串联公共点。
[0019]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的脉冲电流供电回路还包括继电器RL19、继电器RL20，所述的继电器RL19的一端连接在脉冲电流源(P3)的输出端、另一端连接在继电器RL2与继电器RL3的串联公共点；所述的继电器RL20的一端连接在脉冲电流源(P3)的输出端、另一端连接在继电器RL8与继电器RL18的串联公共点。
[0020]作为本技术技术方案的进一步改进，所述的测试回路还包括电阻 R3、继电器RL4、继电器RL5、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT静态特性测试电路，其特征在于，包括高压供电回路、低压供电回路、测试回路、被测IGBT、接触器K1、接触器K2、接触器K3；所述的接触器K1的一端连接在被测IGBT的集电极，接触器K1的另一端连接在被测IGBT的栅极；所述的接触器K2的一端连接在被测IGBT的集电极，接触器K2的另一端连接在被测IGBT的发射极；所述的接触器K3的一端连接在被测IGBT的栅极，接触器K3的另一端连接在被测IGBT的发射极；所述的高压供电回路包括高压电源(P1)，高压电源(P1)的正负极分别连接在连接在被测IGBT的集电极与发射极，用于提供被测IGBT集电极
‑
发射极电压；所述的低压供电回路包括低压电源(P2)，低压电源(P2)的正负极分别连接在连接在被测IGBT的栅极与发射极，用于提供被测IGBT的栅极电压；所述的测试回路包括数字采集模块(U1)，所述的数字采集模块(U1)的电压通道可选择地并联在被测IGBT的集电极与发射极之间或者并联在被测IGBT的栅极与集电极之间，用于测试栅极
‑
发射极短路时的集电极
‑
发射极电压V
CE
或者测试栅极
‑
发射极阈值电压V
GEth
；所述的数字采集模块(U1)的电流通道可选择地串联在被测IGBT的集电极与发射极之间或者串联在被测IGBT的栅极与集电极之间，用于测试集电极
‑
发射极截止电流I
CES
或者测试栅极漏电流I
GES
。2.根据权利要求1所述的一种IGBT静态特性测试电路，其特征在于，还包括脉冲电流供电回路所述的脉冲电流供电回路包括脉冲电流源(P3)，脉冲电流源(P3)的正负极分别连接在连接在被测IGBT的集电极与发射极，用于提供被测IGBT的集电极
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发射极电流，此时所述的数字采集模块(U1)的电压通道并联在被测IGBT的栅极与集电极之间，用于测试集电极
‑
发射极饱和电压V
CESAT
。3.根据权利要求2所述的一种IGBT静态特性测试电路，其特征在于，所述的高压供电回路还包括P沟道MOS管Q1、电阻R1、继电器RL1、继电器RL2、继电器RL3、继电器RL8、继电器RL18；所述的P沟道MOS管Q1的源极与高压电源(P1)的输出端连接，电阻R1、继电器RL1、继电器RL2、继电器RL3依次串联后电阻R1的非串联端连接在P沟道MOS管Q1的漏极，继电器RL3的非串联端连接在被测IGBT的集电极；继电器RL8与继电器RL18串联后继电器RL8的非串联端连接在高压电源(P1)的输出端，继电器RL18的非串联端连接在被测IGBT的发射极。4.根据权利要求3所述的一种IGBT静态特性测试电路，其特征在于，所述的低...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉，张建一，唐德平，朱国军，
申请(专利权)人：合肥科威尔电源系统股份有限公司，
类型：新型
国别省市：