[发明专利]一种UIS测试电路及其MOSFET雪崩能量补偿方法

说明书

本发明公开了一种UIS测试电路及其MOSFET雪崩能量补偿方法，UIS测试电路包括直流电源、电感器、开关、二极管、栅极驱动模块、线路阻抗、MOSFET和电流采样模块，直流电源的正极通过开关与电感器连接，电感器经过线路阻抗连接被测MOSFET的漏极，被测MOSFET的栅极连接于栅极驱动模块，栅极驱动模块通过控制信号控制源极和漏极之间的通断，被测MOSFET的源极通过电流采样部件连接于直流电源的负极，二极管与被测MOSFET并联维持回路中的电流。本发明的一种UIS测试电路及其MOSFET雪崩能量补偿方法，能够快速准确的测试MOSFET的雪崩能量并对其进行补偿。

技术领域

本发明涉及雪崩耐量测试设备技术领域，尤其是一种UIS测试电路及 MOSFET雪崩能量补偿方法。

背景技术

MOSFET作为MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)，即金属氧化物场效应晶体管。由于制造工艺简单、集成度高、抗干扰能力强，速度快、功耗低等优点，在电力电子设备中广泛应用。随着MOSFET器件和二极管在高频开关和汽车电子等特殊环境的越来越多的使用，雪崩失效已成为功率 MOSFET器件主要的失效模式。雪崩击穿时负载能量的能力会影响到器件的安全工作区及寿命，其被认为是器件安全性的重要指标，因此对MOSFET器件雪崩能量的测试也尤为重要。

雪崩测试过程就是按设定电压、电流、电感条件，模拟器件实际应用关断时产生雪崩的过程，看被测器件是否发生损坏，不能承受这个规定能量的器件就是不合格产品。在所述测试过程中，充电过程电感所储存的能量值与设定的电感值和电流值相关，但电感在实际放电的过程中，其能量是通过电路中的被测量的 MOSFET和线路阻抗发热消耗的，因此常常导致测量结果与实际结果有很大的误差，对于工程而言是极大的误判，尤其在低电压大电流的MOSFET雪崩能量测试过程中更为明显，故存在生产安全隐患。

发明内容

在本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供了一种UIS测试电路及MOSFET雪崩能量补偿方法，可以快速、准确的测量MOSFET的雪崩能量，并且实现MOSFET的UIS测试时的雪崩能量的补偿。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

本发明的UIS测试电路，用于测试MOSFET的雪崩耐量，包括直流电源、电感器、开关、二极管、栅极驱动模块、线路阻抗、MOSFET和电流采样模块。所述直流电源的正极通过开关与电感器连接；所述电感器经过线路阻抗连接被测 MOSFET的漏极；所述被测MOSFET的栅极连接于栅极驱动模块；所述栅极驱动模块通过控制信号控制源极和漏极之间的通断；所述被测MOSFET的源极通过电流采样部件连接于直流电源的负极；所述二极管与被测MOSFET并联维持回路中的电流；所述开关的控制信号与所述栅极驱动模块的控制信号是同时发生的。

本发明的MOSFET雪崩能量补偿方法，其包括以下步骤：

S101：进行MOSFET雪崩能量的UIS预测试，设定电感L和电流I，根据能量公式计算得到加载能量为

S102：获得电流采样模块(8)的电流值和被测量的MOSFET(7)两端的电压值Vds，根据能量公式计算得到MOSFET(7)实际消耗能量值为故线路阻抗(6)和二极管(4)消耗的能量为E₂＝E-E₁；

S103：由于线路阻抗(6)和二极管(4)均为纯阻性元件，因此根据公式计算得到线路阻抗(6)消耗的能量为二极管(4)消耗的能量为即E₂＝E₃+E₄；

S104：根据上述公式及联立式可以求出线路阻抗(6)的数值并带入能量公式中得出补偿能量值为