[發明專利]一種功率器件導通電壓不停機測量電路

在審

• 申請號: 201911381691.3
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111025118A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 伍偉;楊起;陳勇
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 成都正華專利代理事務所(普通合伙) 51229
• 代理人: 陳選中

本發明公開了一種功率器件導通電壓不停機測量電路，其包括開關器件M1，開關器件M1的漏極與被測功率器件的集電極相連接；開關器件M1的柵極分別連接二極管D1的正極、電阻R1的一端和電容C1的一端；電容C1的另一端分別連接被測功率器件的發射極、電阻R0的一端和電容C2的一端；電阻R0的另一端分別連接開關器件M1的源極和電阻R2的一端；電阻R2的另一端連接電容C2的另一端并作為測量電路的輸出端；電阻R1的另一端連接二極管D1的負極并接收被測功率器件的柵極電壓。本發明電路結構簡單，不需要額外電源即可完成功率器件導通電壓的測量。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體涉及一種功率器件導通電壓不停機測量電路。

背景技術

功率器件作為電力電子系統的核心，常常是系統故障的主因。根據全領域工業調查報告顯示，電力電子系統中最脆弱的部件為功率器件，有大約34％的電力電子系統故障是由于電力電子器件的芯片或焊接失效造成的，若不能快速采取實時的有效的維護措施，則可能造成嚴重的后果和巨額的經濟損失。故研究功率器件的健康狀態，完善器件可靠性技術，對提高電力電子系統的整體可靠性具有重要的意義。

目前，針對功率器件的健康管理通常是通過監測器件老化特征參數實現的，其原理是，器件的電學或熱學參數隨器件老化發生規律性變化，這些參數稱為老化特征參數，其反映了器件的老化程度，若加以預測算法可估算器件剩余壽命。在這些參數中，器件的導通電壓由于可直接在電力電子系統運行過程中對器件進行測量，即不停機測量而備受關注。但是，在導通電壓實際不停機測量中，測試電路需承受功率器件關斷時相同的壓降，通常達到幾百甚至幾千伏特，而在器件開啟時需要準確的測量到毫伏量級，這無疑對測量電路提出了較高的要求。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種功率器件導通電壓不停機測量電路可以不停機的測量功率器件的導通電壓。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種功率器件導通電壓不停機測量電路，其包括開關器件M1，開關器件M1的漏極與被測功率器件的集電極相連接；開關器件M1的柵極分別連接二極管D1的正極、電阻R1的一端和電容C1的一端；電容C1的另一端分別連接被測功率器件的發射極、電阻R0的一端和電容C2的一端；電阻R0的另一端分別連接開關器件M1的源極和電阻R2的一端；電阻R2的另一端連接電容C2的另一端并作為測量電路的輸出端；電阻R1的另一端連接二極管D1的負極并接收被測功率器件的柵極電壓。

進一步地，開關器件M1為MOS器件。

本發明的有益效果為：本發明電路結構簡單，不需要額外電源即可完成功率器件導通電壓的測量；且由于本電路與電力電子系統的高壓隔離通過開關器件實現，只需選擇不同耐壓值的開關器件即可適用各種高壓環境下的電壓測量。

附圖說明

圖1為本發明的電路示意圖。

具體實施方式

下面對本發明的具體實施方式進行描述，以便于本技術領域的技術人員理解本發明，但應該清楚，本發明不限于具體實施方式的范圍，對本技術領域的普通技術人員來講，只要各種變化在所附的權利要求限定和確定的本發明的精神和范圍內，這些變化是顯而易見的，一切利用本發明構思的發明創造均在保護之列。

如圖1所示，該功率器件導通電壓不停機測量電路包括開關器件M1，開關器件M1的漏極與被測功率器件的集電極相連接；開關器件M1的柵極分別連接二極管D1的正極、電阻R1的一端和電容C1的一端；電容C1的另一端分別連接被測功率器件的發射極、電阻R0的一端和電容C2的一端；電阻R0的另一端分別連接開關器件M1的源極和電阻R2的一端；電阻R2的另一端連接電容C2的另一端并作為測量電路的輸出端；電阻R1的另一端連接二極管D1的負極并接收被測功率器件的柵極電壓。