[发明专利]双脉冲测试电路及双脉冲测试方法

说明书

本发明提供一种双脉冲测试电路及双脉冲测试方法，所述双脉冲测试电路包括：低压电源、储能电感、高压电容、第一功率器件、第二功率器件及钳位模块；所述储能电感的第一端连接所述低压电源的正极，第二端连接所述第一功率器件的第一端及所述第二功率器件的第一端；所述第一功率器件的第二端连接所述低压电源的负极，控制端接入双脉冲信号；所述第二功率器件的第二端通过所述高压电容连接所述储能电感的第一端；所述钳位模块连接所述高压电容的两端，用于将电容电压钳位至设定高压。通过本发明提供的双脉冲测试电路及双脉冲测试方法，解决了现有双脉冲测试技术中存在高压触电风险及炸管风险的问题。

技术领域

本发明涉及半导体功率器件测试领域，特别是涉及一种半导体功率器件的双脉冲测试电路及双脉冲测试方法。

背景技术

在半导体功率器件(如Si MOS、IGBT、SiC MOS及各种快恢复二极管或肖特基二极管等)测试中，双脉冲测试是一种非常基本的测试，主要用来测试二极管的恢复性能(恢复时间和恢复损耗等)和功率器件在开关过程中的损耗等开关性能。

如图1所示，通过对器件Q2的栅极施加一个双脉冲信号(由脉冲发生器提供)，完成待测器件的双脉冲测试；其中，第一个脉冲信号施加后，器件Q2导通，此时，在器件Q2的漏源电压作用下，电感L中的电流逐渐增大；然后器件Q2关断，此时，电感L中的电流通过器件Q1的体二极管(或者器件Q1本身是个单纯二极管)续流；第二个脉冲信号施加后，器件Q2再次导通，此时，器件Q1的体二极管会经过正向续流到反向截止的一个过程，此过程就伴随着体二极管的反向恢复；通过观察示波器电流和电压波形，就可以测出体二极管的反向恢复性能。

此种方法在测量高压器件时，需要用到高压电源(电容C_DC上电压会有几百到几千伏)，整个电路中都是高压，为了防止触电，必须有安全可靠的隔离防护措施；某些情况下，若器件突然失效，电容C_DC会以几百、上千安级别的电流通过失效器件放电，失效器件会瞬间产生巨大发热，导致炸管(管壳炸裂)。

可见，现有方法存在高压触电风险，且在器件因电流失控导致热失控引起炸裂时，会产生物理损伤风险；因此，在使用现有方法进行双脉冲测试时，必须做好安全可靠的防护措施。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种双脉冲测试电路及双脉冲测试方法，用于解决现有双脉冲测试技术中存在高压触电风险及炸管风险的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种双脉冲测试电路，所述双脉冲测试电路包括：低压电源、储能电感、高压电容、第一功率器件、第二功率器件及钳位模块；

所述储能电感的第一端连接所述低压电源的正极，第二端连接所述第一功率器件的第一端及所述第二功率器件的第一端；

所述第一功率器件的第二端连接所述低压电源的负极，控制端接入双脉冲信号；

所述第二功率器件的第二端通过所述高压电容连接所述储能电感的第一端；

所述钳位模块连接所述高压电容的两端，用于将电容电压钳位至设定高压。

可选地，所述钳位模块包括：钳位单元和/或电压控制单元；

所述钳位单元连接所述高压电容的两端，用于将电容电压钳位至所述设定高压；

所述电压控制单元连接所述高压电容的两端，用于采样电容电压，并控制电容电压维持在所述设定高压。

可选地，所述钳位单元采用串联的稳压管或TVS管实现。

可选地，所述钳位单元还包括：多路选通开关，两个连接端分别连接所述高压电容的两端，多个选通端连接串联稳压管或TVS管的相应节点处。

可选地，所述电压控制单元包括：采样控制器、功率开关管及功率电阻；