【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力电子测试，尤其涉及一种用于氮化镓功率器件的测试设备及方法。
技术介绍
1、在电力电子器件中，氮化镓(gan)功率器件因其性能优越于硅(si)和碳化硅(sic)器件，使其广泛应用于电力电子系统中。然而在gan功率器件的栅极或漏极承受偏置等电应力时，gan功率器件栅极区域或沟道中的载流子被材料中的陷阱捕获，从而不能从陷阱中及时发射，影响器件的局部电场和电流密度，进而引起gan功率器件的阈值电压漂移和动态电阻等关键性能参数的变化，从而导致gan功率器件可靠性低。
2、现有技术中，在电路级测试应力偏置下，测试gan功率器件的设备常常使用双脉冲电路，即向待测gan功率器件施加一个双脉冲信号，然而，该设备不能同时测量gan功率器件的阈值电压漂移和动态电阻，因此降低了对器件可靠性评估的准确性。
技术实现思路
1、本申请提供一种用于氮化镓功率器件的测试设备及方法，用以解决现有技术中不能同时测量gan功率器件的阈值电压漂移和动态电阻，从而降低对器件可靠性评估的准确性的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供一种用于氮化镓功率器件的测试设备，所述设备包括电源模块、测量模块、检测模块和计算模块；
3、所述电源模块、所述测量模块和所述检测模块依次连接，构成功率回路；
4、待测gan功率器件的第一端分别与所述测量模块和所述检测模块电连接，所述待测gan功率器件的第二端与所述检测模块电连接，且接地，所述待测gan功率器件的控制端用于接收第一驱动信号，
5、所述电源模块，用于提供第一电源电压；
6、所述测量模块，用于在第二驱动信号的控制下，导通用于测量所述待测gan功率器件的动态电阻值的第一支路，以及在所述第二驱动信号的控制下，断开所述第一支路，用于测量所述待测gan功率器件的阈值电压的第二支路导通；
7、所述计算模块，用于在所述第一支路导通，且所述待测gan功率器件导通的情况下，基于所述检测模块测得的第一电压和第一电流，计算所述动态电阻值，以及在所述第二支路导通，且在所述第一驱动信号的电压逐渐升高的过程中，基于所述第一电源电压、所述待测gan功率器件的第一端和所述待测gan功率器件的第二端之间的第二电压、所述待测gan功率器件的控制端和所述待测gan功率器件的第二端之间的第三电压，确定所述待测gan功率器件的转移特性曲线后，提取阈值电压。
8、在一种可能的实现方式中，所述测量模块包括第一电阻、第一二极管、第一电感和开关管；
9、所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的阴极、所述第一电感的第一端和所述电源模块的正极电连接，所述第一电阻的第二端与所述开关管的第二端、所述待测gan功率器件的第一端和所述检测模块电连接；
10、所述第一二极管的阳极与所述第一电感的第二端和所述开关管的第一端电连接；
11、所述开关管的控制端用于接收所述第二驱动信号。
12、在一种可能的实现方式中，所述检测模块包括电压钳位电路和第二电阻；
13、所述电压钳位电路的第一端与所述开关管的第二端、所述第一电阻的第二端、所述待测gan功率器件的第一端电连接，所述电压钳位电路的第二端与所述第二电阻的第一端、所述待测gan功率器件的第二端、接地端电连接；
14、所述第二电阻的第二端与所述电源模块的负极电连接。
15、在一种可能的实现方式中，所述设备还包括运算放大器；
16、所述运算放大器的正相输入端用于接收所述第一驱动信号，所述运算放大器的反相输入端与所述运算放大器的输出端电连接；
17、所述运算放大器，用于对所述第一驱动信号进行放大处理，得到第三驱动信号，向所述待测gan功率器件的控制端提供所述第三驱动信号。
18、在一种可能的实现方式中，所述电源模块包括电容和第一电压源；
19、所述电容与所述第一电压源并联连接。
20、第二方面，本申请提供一种用于氮化镓功率器件的测试方法，应用于第一方面任一所述的测试设备，所述方法包括：
21、动态电阻值测量阶段，在第二驱动信号的控制下，测量模块导通用于测量所述待测gan功率器件的动态电阻值的第一支路后，在第一驱动信号的控制下，待测gan功率器件导通，以及检测模块检测第一电压和第一电流；基于所述第一电压和所述第一电流，计算动态电阻值；
22、阈值电压测量阶段，在所述第一驱动信号的电压逐渐升高的过程中，在所述第二驱动信号的控制下，所述测量模块断开所述第一支路，用于测量所述待测功率管器件的阈值电压的第二支路导通后，在所述第一驱动信号的控制下，所述待测gan功率器件导通；基于第一电源电压、所述待测gan功率器件的第一端和所述待测gan功率器件的第二端之间的第二电压、所述待测gan功率器件的控制端和所述待测gan功率器件的第二端之间的第三电压，确定所述待测gan功率器件的转移特性曲线后，提取阈值电压。
23、在一种可能的实现方式中，在动态电阻值测量阶段之前，还包括开启阶段和续流阶段，所述方法还包括：
24、所述开启阶段，在第二驱动信号的控制下，所述测量模块中的开关管导通后，在所述第一驱动信号的控制下，所述待测gan功率器件导通；
25、所述续流阶段，在所述第一驱动信号的控制下，所述待测gan功率器件断开，所述第一电感的流通电流通过所述测量模块中的第一二极管续流。
26、在一种可能的实现方式中，在所述开启阶段之前还包括电应力阶段，所述方法还包括：
27、所述电应力阶段，在第二驱动信号的控制下，所述测量模块中的开关管断开后，在所述第一驱动信号的控制下，所述待测gan功率器件断开。
28、在一种可能的实现方式中，在所述动态电阻值测量阶段之后，所述阈值电压测量阶段之前，还包括间隔阶段，所述方法还包括：
29、所述间隔阶段，在第二驱动信号的控制下，所述测量模块中的开关管断开后，在所述第一驱动信号的控制下，所述待测gan功率器件断开。
30、在一种可能的实现方式中，在所述阈值电压测量阶段，所述第一驱动信号为电压以正斜率上升的斜坡信号，或所述第一驱动信号为电压逐渐升高的阶梯信号，或所述第一驱动信号为电压以正斜率上升、以负斜率下降的斜坡信号。
31、在一种可能的实现方式中，所述基于所述检测模块测得的第一电压和第一电流，计算所述动态电阻值，包括：
32、在所述动态电阻值测量阶段，采集多个经过第二电阻的第一电流和第一电压；
33、计算所述第一电压与所述每个第一电流的第一商值，得到多个动态电阻值。
34、在一种可能的实现方式中，所述基于第一电源电压、所述待测gan功率器件的第一端和所述待测gan功率器件的第二端之间的第二电压、所述待测gan功率器件的控制端和所述待测gan功率器件的第二端之间的第三电压，确定所述待测ga本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于氮化镓功率器件的测试设备，其特征在于，所述设备包括电源模块、测量模块、检测模块和计算模块；
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测量模块包括第一电阻、第一二极管、第一电感和开关管；
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述检测模块包括电压钳位电路和第二电阻；
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括运算放大器；
5.根据权利要求1～4任一所述的设备，其特征在于，所述电源模块包括电容和第一电压源；
6.一种用于氮化镓功率器件的测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1～5任一所述的测试设备，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在动态电阻值测量阶段之前，还包括开启阶段和续流阶段，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述开启阶段之前还包括电应力阶段，所述方法还包括：
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述动态电阻值测量阶段之后，所述阈值电压测量阶段之前，还包括间隔阶段，所述方法还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种用于氮化镓功率器件的测试设备，其特征在于，所述设备包括电源模块、测量模块、检测模块和计算模块；
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述测量模块包括第一电阻、第一二极管、第一电感和开关管；
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述检测模块包括电压钳位电路和第二电阻；
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备还包括运算放大器；
5.根据权利要求1～4任一所述的设备，其特征在于，所述电源模块包括电容和第一电压源；
6.一种用于氮化镓功率器件的测试方法，其特征在于，应用于如权利要求1～5任一所述的测试设备，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在动态电阻值测量阶段之前，还包括开启阶段和续流阶段，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述开启阶段之前还包括电应力阶段，所述方法还包...
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