[发明专利]高耐压的功率半导体器件导通压降在线测量电路及系统

权利要求书

1.一种高耐压的功率半导体器件导通压降在线测量电路，其特征在于，包括耐压电路和钳位电路，所述耐压电路的一端与所述钳位电路的一端相连接，所述耐压电路和所述钳位电路的另一端分别连接被测功率半导体器件的两端中的任一端，所述钳位电路的两端为测量电路的输出端，其中，

所述耐压电路由耐压单元和限流电路串联组成，所述耐压单元为一个或一个以上，所述耐压单元的数量随着测量电路耐压要求的提高而增加；

所述钳位电路的钳位电压高于所述被测功率半导体器件的导通压降，且钳位作用在被测功率半导体器件关断时生效，开通时失效；

通过调节所述限流电路与所述钳位电路中元器件的参数值实现对测量电路暂态性能的调节；

所述耐压电路和钳位电路均为两端口电路模块，所述两端口电路模块有正负两个端口；

所述耐压单元、所述限流电路均为两端口电路模块，当所述耐压单元为一个以上时，一个所述耐压单元的负端口与另一个所述耐压单元的正端口相连，或，所述限流电路的任一端与所述耐压单元的任一端相连；

所述耐压单元包括第一场效应管和栅极电阻，所述第一场效应管的漏极为所述耐压单元的正端口，所述第一场效应管的源极与所述栅极电阻的一端相连，所述栅极电阻的另一端连接所述第一场效应管的栅极作为所述耐压单元的负端口；

所述钳位电路包括第二场效应管，所述第二场效应管的栅极与漏极连接作为钳位电路的正端口，所述第二场效应管的源极作为钳位电路的负端口；所述钳位电路还包括二极管，所述二极管的阴极与所述第二场效应管的栅极与漏极连接，所述二极管的阳极作为钳位电路的正端口，或，所述二极管的阳极与所述第二场效应管的源极连接，所述二极管的阴极作为钳位电路的负端口；所述钳位电路还包括调节电容，所述调节电容的一端与所述第二场效应管的栅极相连，所述调节电容的另一端与所述第二场效应管的源极相连，可用于控制测量电路输出电压达到稳态的时间；

或者，所述钳位电路包括晶体管，所述晶体管的门极与集电极连接作为钳位电路的正端口，所述晶体管的发射极作为钳位电路的负端口；所述钳位电路还包括调节电容，所述调节电容的一端与所述晶体管的门极相连，所述调节电容的另一端与所述晶体管的发射极相连，用于控制测量电路输出电压达到稳态的时间。

2.根据权利要求1所述的高耐压的功率半导体器件导通压降在线测量电路，其特征在于，所述两端口电路模块，模块间连接方式包括以下两种中任一种：

-所述耐压电路的负端口与所述钳位电路的正端口连接，所述耐压电路的正端口与被测功率半导体期间的第一端D连接，所述钳位电路的负端口与被测功率半导体器件的第二端S连接；或，

-所述耐压电路的正端口与所述钳位电路的负端口连接，所述钳位电路的正端口与被测功率半导体器件的第一端D连接，所述耐压电路的负端口与被测功率半导体器件的第二端S连接。

3.根据权利要求2所述的高耐压的功率半导体器件导通压降在线测量电路，其特征在于，当所述耐压单元为一个以上时，所述耐压单元、所述限流电路的串联方式中，

所述耐压电路的正端口为一个耐压单元的正端口或所述限流电路的一端，所述耐压电路的负端口为一个所述耐压单元的负端口或所述限流电路的一端。

4.根据权利要求1所述的高耐压的功率半导体器件导通压降在线测量电路，其特征在于，所述耐压电路还包括均压电阻，所述均压电阻的两端分别连接所述第一场效应管的漏极和栅极。

5.根据权利要求1-4任一项所述的高耐压的功率半导体器件导通压降在线测量电路，其特征在于，所述限流电路为电阻或电感或电阻与电感的串联，用于抑制测量电路状态切换时的暂态电流。

6.一种高耐压的功率半导体器件导通压降的在线测量系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述在线测量电路或多项所述在线测量电路的组合。