[实用新型]利用反向恢复电流测量半导体双向开关载流子寿命的电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体开关测量技术领域，尤其涉及一种利用反向恢复电流测量半导体双向开关有效载流子寿命的电路。

背景技术

利用结电压衰减测量有效载流子寿命(以下简称：τ)的电路已成功应用于二极管、整流器和晶体管，而对于内部包含多个结的半导体开关器件(如晶闸管)却无法适用，需要其它技术来确定τ。

因此，人们通常会采用反向恢复电荷电路来测试半导体开关器件τ。该反向恢复电荷电路对于传统的具有单向晶闸管特性的半导体单向开关器件τ测试来说比较实用，但是由于双向晶闸管具有易触发性而易导通的特点，因此对于具有双向晶闸管特性的半导体双向开关器件τ测试并不适用，而又缺乏一种可行的测试电路。

由此可见，亟需一种电路，来解决半导体双向开关器件τ无法测量的问题。

发明内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种利用反向恢复电流测量半导体双向开关载流子寿命的电路，能够克服此类开关易触发、易导通、性等特点，从而能够测出半导体双向开关有效载流子寿命。

为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供了一种对测量半导体双向开关有效载流子寿命的电路，其与被测半导体双向开关相配合，所述电路包括功率脉冲发生器、采样脉冲发生器、第一场效应管、三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、积分电容以及电压表；其中，

所述功率脉冲发生器的负极与所述被测半导体双向开关的第一端及所述采样脉冲发生器的正极相连后接地，所述功率脉冲发生器的正极与所述第一场效应管的源极相连；

所述第一场效应管的漏极通过所述第二电阻与所述被测半导体双向开关的第三端相连，且还通过所述第三电阻与所述三极管的基极相连，所述第一场效应管的栅极通过所述第一电阻与所述被测半导体双向开关的第二端相连；

所述三极管的集电极与所述电压表的正极相连，且还通过所述积分电容与所述采样脉冲发生器的负极相连，所述三极管的发射极与所述被测半导体双向开关的第三端相连。

进一步地，所述电路还包括用于稳定所述第一场效应管栅极侧的驱动器所述驱动器包括第二场效应管(FET2)、第一整流二极管(D1)、第二整流二极管(D2)、电压负反馈延时网络(Td)、运算放大器(U1)、滤波电容(C1)、电感(L1)及第三场效应管(FET3)；其中，

所述第二场效应管(FET2)的栅极接所述功率脉冲发生器(M1)的正极，所述第二场效应管(FET2)的源极接所述电压负反馈延时网络(Td)的输入端，所述第一整流二极管(D1)与所述第二整流二极管(D2)串联后与所述运算放大器(U1)的反相端相连，所述第一整流二极管(D1)还通过所述电感(L1)与所述第三场效应管(FET3)的漏极及所述第一场效应管(FET1)的栅极相连；

所述运算放大器(U1)的同相端连接参考电压V_ref，所述运算放大器(U1)的输出端通过所述电压负反馈延时网络(Td)与所述第三场效应管(FET3)的栅极相连。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：

1、在本实用新型实施例中，由于功率脉冲发生器可先对电路进行放电，采样脉冲发生器再对电路加载反向取样脉冲，从而有效的防止被测半导体双向开关的易触发性和易导通性，并在电路加载反向取样脉冲时，获取电压表前后两次量程值特定变化的延迟时间，且根据两次延迟时间的差值来确定τ，从而能够测出半导体双向开关有效载流子寿命；

2、在本实用新型实施例中，由于在电路中对第一场效应管增加了稳定其栅极电压的驱动器，从而提高了测量的稳定性，降低了第一场效应管开关损耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例技术方案描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本实用新型的范畴。

图1为本实用新型实施例提供的测量半导体双向开关有效载流子寿命的基本电路的连接示意图；

图2a为图1中被测半导体双向开关DUT加载反向取样脉冲后的测量脉冲波形图（基于i-t曲线）；

图2b为图1中被测半导体双向开关DUT加载反向取样脉冲后的测量脉冲波形图（基于Vc-t曲线）；

图３为图1中第一场效应管FET1栅极侧驱动器应用场景的电路连接图;

图4为利用图1测量的半导体双向开关的反向恢复电流波形图;