[发明专利]基于SiC MOSFET的浪涌电流测试电路及充放电方法

说明书

本发明公开了一种基于SiC MOSFET的浪涌电流测试电路及充放电方法，包括：充电电路，浪涌电流产生电路、测量器件电路、放电电路和驱动电路组成，其中，充电电路由一个电压源和薄膜电容组成，进行浪涌测试之前，对薄膜电容进行充电，充电过程由充电电路进行；浪涌电流产生电路由薄膜电容和一个电感L组成，并产生正弦电流，被测器件为SiCMOSFET；驱动电路是对被测器件SiC MOSFET进行开通和关断。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件测试技术领域，具体的说是一种基于SiC MOSFET的浪涌电流测试电路。

背景技术

SiC MOSFET因为其具有优良的性能，引起业界广泛关注。同时因其独特的材料特性及器件结构，SiC MOSFET的可靠性也是工程师的非常关心的问题，但是由于SiC MOSFET栅氧工艺的局限性，其可靠性仍然存在不少问题。浪涌可靠性是SiC MOSFET器件可靠性指标的一种，它是指SiC MOSFET承受浪涌电流的能力。

浪涌电流指电源接通瞬间，流入电源设备的峰值电流或者由于电路异常情况引起的使结温超过额定结温的不重复性最大正向过载电流。浪涌的应力主要是由SiC MOSFET器件内部的体二极管来承受，所以SiC MOSFET器件浪涌电流的测试，其目的也就是测试体二极管所能够与承受的最大浪涌电流，以及在大浪涌电流下表现出来的一些特性。

在很多的电力电子电路工作时都会产生浪涌电流，这是因为电容电感等非线性器件的充放电导致的，尤其是在电路开启的瞬间，会产生很大的浪涌电流。浪涌电流的导致电源输入熔断器熔断、机械开关或断路器粘连失效、插入插座时产生打火现象、电源前端接入的整流桥容易被击穿损坏、电网波形瞬间下跌等现象的产生，这些现象会给电源厂商和用户带来很多麻烦，尤其是在需要可靠性和安全性较高的场合，为了避免这类现象的发生，用户在进行电路设计选择器件之前，需要知道器件可承受的最大浪涌电流，并依此设计电路参数使器件尽可能工作在安全区域。

然而目前一些器件数据手册中对浪涌性能参数并没有进行提及，这样在选型时就很不方便。另一方面，用户对于提升器件的浪涌耐受性也有诉求，这就需要对器件在浪涌特性进行深入的研究。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基于SiC MOSFET的浪涌电流测试电路，以期能够达到检测器件浪涌特性的要求，从而在选择设计时使得器件工作在安全区域。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种基于SiC MOSFET的浪涌电流测试电路的特点在于，包括：直流电源、充电电阻R0、两个薄膜电容组、三个二极管、电感L0、三个金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、电阻R1～RN、电感L1～LN和三个驱动电路；

所述直流电源的正极DC+和负极DC-之间依次串联所述充电电阻R0和两个薄膜电容组，从而构成充电电路；

其中，第一薄膜电容组由N₁个薄膜电容并联而成，第二薄膜电容组由N₂个薄膜电容并联而成；

所述第一薄膜电容组与所述二极管D1的正极并联，所述第二薄膜电容组与所述二极管D2的正极并联，所述二极管D1的负极和二极管D2的负极相连；

金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET1的漏极同时与所述二极管D1的负极和二极管D2的负极之间的节点b、第一薄膜电容组和第二薄膜电容组之间的节点a相连；

所述金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET1的源极与所述负极DC-相连；所述金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET1的门极与第一驱动电路的正极相连；所述第一驱动电路的负极与所述负极DC-相连；

所述电感L0的一端分别与所述充电电阻R0和第一薄膜电容组串联，并由第一薄膜电容组、第二薄膜电容组和电感L0构成浪涌电流产生电路；