[发明专利]一种IGBT器件的多应力作用测试系统及方法

权利要求书

1.一种IGBT器件的多应力作用测试系统，其特征在于，包括：直流电流源、电流测试支路开关、直流电压源、电压测试支路开关和多个并联的测试支路；

所述测试支路包括测量电流支路和被测器件支路；所述测量电流支路包括串联的测量电流源和测量电流开关；所述被测器件支路包括多个被测IGBT器件，相邻两个所述被测IGBT器件通过串并联转换电路连接；各所述测试支路均通过一个所述电流测试支路开关与所述直流电流源连接；各所述测试支路均通过一个所述电压测试支路开关与所述直流电压源连接。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT器件的多应力作用测试系统，其特征在于，所述被测器件支路中第i个被测IGBT器件的集电极和发射极均与一个所述串并联转换电路的一端连接；所述串并联转换电路的另一端与第i+1个被测IGBT器件的集电极和发射极连接。

3.根据权利要求1所述的一种IGBT器件的多应力作用测试系统，其特征在于，还包括栅极电压源；所述栅极电压源与所述被测IGBT器件的栅极连接。

4.根据权利要求1所述的一种IGBT器件的多应力作用测试系统，其特征在于，还包括水冷器；所述冷水器用于冷却所述被测IGBT器件。

5.根据权利要求1所述的一种IGBT器件的多应力作用测试系统，其特征在于，还包括限流电阻；所述限流电阻设置在所述直流电压源与所述电压测试支路开关之间。

6.根据权利要求1所述的一种IGBT器件的多应力作用测试系统，其特征在于，所述测试支路为三个，各所述被测器件支路均包括四个被测IGBT器件。

7.一种IGBT器件的多应力作用测试方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求1-6中任意一项所述的IGBT器件的多应力作用测试系统；所述方法包括：

获取第j个测试支路下的驱动脉冲信号；所述驱动脉冲信号包括电流测试支路开关的驱动脉冲信号、测量电流开关的驱动脉冲信号、电压测试支路开关的驱动脉冲信号、串并联转换电路的驱动脉冲信号和被测IGBT器件栅极的驱动脉冲信号；

由所述第j个测试支路下的驱动脉冲信号确定第j+1个测试支路下的驱动脉冲信号，从而得到所有测试支路下的驱动脉冲信号的控制时序图；

依据所述控制时序图，在当前功率循环次数下，控制第j个测试支路的电压测试支路开关断开、第j个测试支路的串并联转换电路的状态为串联、第j个测试支路上的所有被测IGBT器件施加栅极电压、第j个测试支路的测量电流开关闭合以及第j个测试支路的电流测试支路开关闭合，以实现第j个测试支路上的所有被测IGBT器件的高温栅偏测试；

获取当前功率循环次数下第j个测试支路在高温栅偏测试中的高温栅偏测试数据；所述高温栅偏测试数据包括壳体表面温度、结温-饱和压降关系曲线、饱和压降、负载电流、负载电压、栅极漏电流和高温栅偏测试时间；

在当前功率循环次数下，当高温栅偏测试的持续时间达到第一设定时间后，控制第j个测试支路的电流测试支路开关断开、第j个测试支路的测量电流开关断开、第j个测试支路上的所有被测IGBT器件的栅极电压置零、第j个测试支路的串并联转换电路的状态为并联以及第j个测试支路的电压测试支路开关闭合，并控制第j个测试支路上的所有被测IGBT器件冷却第二设定时间，以实现第j个测试支路上的所有被测IGBT器件的高温反偏测试；

获取当前功率循环次数下第j个测试支路在高温反偏测试中的高温反偏测试数据；所述高温反偏测试数据包括击穿电压、阻断漏电流和高温反偏测试时间；

判断当前功率循环次数是否小于最大循环次数，得到第一判断结果；判断当前功率循环次数下的高温栅偏测试时间是否小于最大高温栅偏测试时间得到第二判断结果；判断当前功率循环次数下的高温反偏测试时间是否小于最大高温反偏测试时间，得到第三判断结果；

若所述第一判断结果为否、所述第二判断结果为否或所述第三判断结果为否，则结束测试；

若所述第一判断结果、所述第二判断结果和所述第三判断结果均为是，则根据所述高温栅偏测试数据和所述高温反偏测试数据确定循环测试数据；所述循环测试数据包括循环结温、功率损耗、循环击穿电压、循环阻断漏电流、循环栅极漏电流和循环热阻值；

依据所述循环测试数据和初始参数数据判断是否结束测试，得到第四判断结果；所述初始参数数据包括初始击穿电压、初始阻断漏电流、初始栅极漏电流、初始饱和压降、初始结温和初始热阻；

若所述第四判断结果为是，则结束测试；

若所述第四判断结果为否，则更新当前功率循环次数后，再返回“依据所述控制时序图，在当前功率循环次数下，控制第j个测试支路的电压测试支路开关断开、第j个测试支路的串并联转换电路的状态为串联、第j个测试支路上的所有被测IGBT器件施加栅极电压、第j个测试支路的测量电流开关闭合以及第j个测试支路的电流测试支路开关闭合，以实现第j个测试支路上的所有被测IGBT器件的高温栅偏测试”的步骤。