[發(fā)明專利]一種絕緣柵器件閾值電壓的不停機(jī)測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011312860.0
• 申請日: 2020-11-20
• 公開（公告）號: CN112213610B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 伍偉;李文哲;陳勇
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;G01R31/27
• 代理公司: 成都正華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51229
• 代理人: 李蕊

1.一種絕緣柵器件閾值電壓的不停機(jī)測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、查詢并根據(jù)器件手冊中給出的集電極電流和跨導(dǎo)計(jì)算結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；

S2、實(shí)時(shí)獲取絕緣柵器件的柵極米勒平臺電壓和集電極電流；

S3、根據(jù)結(jié)構(gòu)特征參數(shù)、柵極米勒平臺電壓和集電極電流獲取絕緣柵器件閾值電壓；

所述步驟S1的具體方法為：

根據(jù)公式：

獲取結(jié)構(gòu)特征參數(shù)T；其中I_L為器件手冊中給出的集電極電流；g_m為器件手冊中給出的跨導(dǎo)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕緣柵器件閾值電壓的不停機(jī)測量方法，其特征在于，所述步驟S2中實(shí)時(shí)獲取絕緣柵器件的柵極米勒平臺電壓的具體方法包括以下子步驟：

S2-1、通過微分器響應(yīng)目標(biāo)絕緣柵功率器件柵極電壓信號的跳變部分，并輸出對應(yīng)的電壓尖峰；

S2-2、通過比較器將微分器的輸出和閾值參考電壓進(jìn)行比較，并輸出對應(yīng)的矩形脈沖電壓；

S2-3、通過數(shù)字隔離器隔離比較器輸出的信號，使其符合驅(qū)動模塊數(shù)字控制信號標(biāo)準(zhǔn)，并將隔離后的信號發(fā)送至驅(qū)動模塊；

S2-4、通過驅(qū)動模塊根據(jù)隔離后的信號驅(qū)動電壓采樣電路；

S2-5、通過電壓采樣電路根據(jù)驅(qū)動模塊的驅(qū)動獲取目標(biāo)絕緣柵功率器件柵極米勒平臺電壓；

其中微分器的輸入端與目標(biāo)絕緣柵功率器件柵極電壓信號相連接；微分器的輸出端與比較器的一個輸入端相連接，比較器的另一個輸入端接收閾值參考電壓；比較器的輸出端與數(shù)字隔離器相連接；數(shù)字隔離器的輸出端連接驅(qū)動模塊；驅(qū)動模塊連接電壓采樣電路；電壓采樣電路的輸入端與目標(biāo)絕緣柵功率器件柵極電壓信號相連接；

所述微分器，用于響應(yīng)目標(biāo)絕緣柵功率器件柵極電壓信號的跳變部分，并輸出對應(yīng)的電壓尖峰；

所述比較器，用于將微分器的輸出和閾值參考電壓進(jìn)行比較，并輸出對應(yīng)的矩形脈沖電壓；

所述數(shù)字隔離器，用于隔離比較器輸出的信號，使其符合驅(qū)動模塊數(shù)字控制信號標(biāo)準(zhǔn)；

所述驅(qū)動模塊，用于驅(qū)動電壓采樣電路；

所述電壓采樣電路，用于獲取目標(biāo)絕緣柵功率器件柵極米勒平臺電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕緣柵器件閾值電壓的不停機(jī)測量方法，其特征在于，所述驅(qū)動模塊包括型號為1ED020I12FA2的驅(qū)動芯片U1和型號為QA01的隔離電源M1，驅(qū)動芯片U1的OUT引腳為驅(qū)動信號輸出引腳；驅(qū)動芯片U1的引腳20分別連接電容C1的一端、電容C2的一端、電容C3的一端、驅(qū)動芯片U1的引腳19、驅(qū)動芯片U1的引腳14、驅(qū)動芯片U1的引腳12、驅(qū)動芯片U1的引腳11和電阻R1的一端并接地；驅(qū)動芯片U1的IN+引腳連接電阻R1的另一端并作為控制信號輸入引腳；驅(qū)動芯片U1的引腳19分別連接電容C1的另一端、電容C2的另一端、電容C3的另一端和5V電源；

驅(qū)動芯片U1的引腳1分別連接驅(qū)動芯片U1的引腳2、電容C15的一端、電容C16的一端、電容C17的一端、電容C8的一端、電容C7的一端、驅(qū)動芯片U1的引腳10、驅(qū)動芯片U1的引腳9和隔離電源M1的引腳5；電容C8的另一端與電容C7的另一端相連并接地；驅(qū)動芯片U1的引腳3和引腳4相連并接地；

隔離電源M1的引腳6分別連接電容C15的另一端、電容C16的另一端、電容C17的另一端、電容C12的一端、電容C13的一端和電容C14的一端并接地；隔離電源M1的引腳7分別連接電容C12的另一端、電容C13的另一端、電容C14的另一端、電容C6的一端、電容C5的一端、電容C4的一端和驅(qū)動芯片U1的引腳6；電容C4的另一端分別連接電容C5的另一端和電容C6的另一端并接地；隔離電源M1的引腳1分別連接電容C9的一端、電容C10的一端、電容C11的一端和15V電源；電容C9的另一端分別連接電容C10的另一端和電容C11的另一端并接地。