[發(fā)明專利]一種IGBT靜態(tài)輸出特性檢測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110686840.8
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113406469A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設計）人: 王有利;余銳;李懷田
• 申請（專利權(quán)）人: 蕪湖麥可威電磁科技有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 趙中英

本發(fā)明公開一種IGBT靜態(tài)輸出特性檢測系統(tǒng)，包括電感L1、電感L2、電流采樣傳感器CT、續(xù)流二極管D、電容C、直流電源U，所述直流電源的正極依次經(jīng)過電感L2、L1后連接待測IGBT的集電極；所述待測IGBT的發(fā)射極經(jīng)過電流采樣傳感器連接至直流電源U的負極；所述待測IGBT的集電極與續(xù)流二極管D的陽極連接，續(xù)流二極管D的陰極連接至直流電源U的正極；電容C并聯(lián)在直流電源U的兩端；所述待測IGBT的柵極經(jīng)過電阻R連接驅(qū)動信號。本發(fā)明的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，可以快速的完成對IGBT靜態(tài)輸出特性曲線的檢測，檢測結(jié)果可靠，且實施成本低。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種IGBT靜態(tài)輸出特性檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著功率半導體器件IGBT的飛速發(fā)展,采用功率半導體器件IGBT串聯(lián)和并聯(lián)來研制高電壓、高功率的固態(tài)開關(guān)已經(jīng)成為了當今脈沖功率的發(fā)展方向之一。采用功率半導體IGBT研制的高壓、大電流開關(guān)基本上具有理想的開關(guān)性能,在雷達發(fā)射機、射頻加速器、癌癥治療、材料表面處理等領(lǐng)域有著廣泛的應用。

IGBT靜態(tài)輸出特性直觀地反映了其在不同門極電壓下通態(tài)壓降和通態(tài)電流之間的對應關(guān)系，對確定IGBT通態(tài)損耗具有指導意義。IGBT靜態(tài)輸出特性輸出特性也稱伏安特性，描述以柵射電壓為參變量時，集電極電流Ic與集一射極間電壓Uce之間的關(guān)系。它與GTR的輸出特性類似，不同的是控制變量，IGBT為柵一射電壓Uge，而GTR為基極電流I_b。IGBT的輸出特性分為3個區(qū)域：正向阻斷區(qū)、有源區(qū)和飽和區(qū)，與GTR的截止區(qū)、放大區(qū)和飽和區(qū)相對應。當UceE0時，IGBT為反向阻斷狀態(tài)。在電力電子電路中，IGBT在開關(guān)狀態(tài)工作，在正向阻斷區(qū)和飽和區(qū)之間轉(zhuǎn)換?，F(xiàn)有技術(shù)中的可以采用IGBT靜態(tài)輸出特性測試儀進行采集，但是儀器的測試復雜，同時儀器成本比較高，基于此，本申請?zhí)峁┮环N新的簡單的電路來實現(xiàn)IGBT靜態(tài)輸出特性檢測。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種IGBT靜態(tài)輸出特性檢測系統(tǒng)及方法，用于通過該電路可以快速、簡單的實現(xiàn)輸出特性的檢測。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種IGBT靜態(tài)輸出特性檢測系統(tǒng)，包括電感L1、電感L2、電流采樣傳感器CT、續(xù)流二極管D、電容C、直流電源U，所述直流電源的正極依次經(jīng)過電感L2、L1后連接待測IGBT的集電極；所述待測IGBT的發(fā)射極經(jīng)過電流采樣傳感器連接至直流電源U的負極；所述待測IGBT的集電極與續(xù)流二極管D的陽極連接，續(xù)流二極管D的陰極連接至直流電源U的正極；電容C并聯(lián)在直流電源U的兩端；所述待測IGBT的柵極經(jīng)過電阻R連接驅(qū)動信號。

所述待測IGBT的柵極輸入單脈沖測試電壓。單脈沖測試電壓可用信號發(fā)生器產(chǎn)生，脈沖波形為方波，脈沖幅值為所測試的柵極電壓值，脈沖寬度根據(jù)實驗要求可調(diào)節(jié)。

所述電流采樣傳感器CT輸出采集的電流信號至示波器。電流采樣傳感器CT可以采用羅氏線圈。

所述電感L1為磁芯電感，所述電感L2的空心電感。

一種IGBT靜態(tài)輸出特性檢測系統(tǒng)的檢測方法，按照如下的控制方法和步驟來實現(xiàn)IGBT靜態(tài)輸出特性的檢測。

a、如權(quán)利要求1所述搭建測試電路。

b、如權(quán)利要求1所述準備好測試器材，如電流采集傳感器CT、示波器、信號發(fā)生器。

c、示波器將采集的電流波形保存到計算機中，波形保存為excel表格的形式，A列為電流的值，B列為時間值。C列是通過計算得到的電流與時間的微分值。D列是IGBT導通電壓值。D列的值等于電源電壓值減去A列的值乘以線路電阻，再減去電感的值乘以C列的值

d、根據(jù)A列電流值和D列電壓值繪制出IGBT靜態(tài)輸出特性曲線。