功率半导体器件导通压降的在线测量电路及系统技术方案

技术编号:24679567 阅读:89 留言:0更新日期:2020-06-27 07:02
本发明专利技术提供了一种功率半导体器件导通压降的在线测量电路及系统,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,当所述被测功率半导体器件关断时,所述钳位电路发挥钳位作用;当所述被测功率半导体器件导通时,所述钳位电路的钳位作用失效。本发明专利技术的功率半导体器件导通压降的在线测量电路结构简单、便于测量、测量精准、成本低廉,具有更广泛的应用范围。

On line measurement circuit and system of on-line voltage drop of power semiconductor devices

【技术实现步骤摘要】
功率半导体器件导通压降的在线测量电路及系统
本专利技术涉及电力电子
,具体地,涉及一种功率半导体器件导通压降的测量电路及系统。
技术介绍
功率半导体器件是电力电子变流器中重要的元件,并且功率半导体器件的非正常工作是变流器的主要故障原因。导通压降是功率半导体器件的重要特征参数之一,它与功率半导体器件的结温相关,可以作为温敏系数用于监测器件的发热状态。此外,当功率半导体器件内部键合线发生断裂时,导通压降会发生变化,因此导通压降也是器件老化状态检测的重要参数。综上所述,准确地在线测量功率半导体器件的导通压降有助于预测器件的故障,从而提高电力电子变流器的可靠性。为了对器件的状态进行准确的监测,导通压降的精确度需要达到mV级。但是通常情况下,当功率半导体器件关断时,其两端需耐受数百伏甚至上千伏高电压,而当器件导通时,其导通压降仅为1V左右。由于在开关过程中器件电压变化范围较大,若直接测量器件两端的电压,测量系统的大量程会使导通压降的测量精度下降。为了提高测量系统的分辨率,需要通过测量电路将功率半导体器件关断时的高电压钳位在一个较低的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,包括第一场效应管、电阻和第二场效应管,其中,所述第一场效应管的漏极与被测功率半导体器件连接,所述第一场效应管的源极与所述电阻的一端相连,所述电阻的另一端分别连接所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极和所述第二场效应管漏极,所述第二场效应管的源极与所述被测功率半导体器件连接,所述第二场效应管的漏极与源极为电路的输出端。/n

【技术特征摘要】
20190513 CN 20191039551591.一种功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,包括第一场效应管、电阻和第二场效应管,其中,所述第一场效应管的漏极与被测功率半导体器件连接,所述第一场效应管的源极与所述电阻的一端相连,所述电阻的另一端分别连接所述第一场效应管的栅极、所述第二场效应管的栅极和所述第二场效应管漏极,所述第二场效应管的源极与所述被测功率半导体器件连接,所述第二场效应管的漏极与源极为电路的输出端。


2.一种功率半导体器件导通压降的在线测量电路,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,当所述被测功率半导体器件关断时,所述钳位电路发挥钳位作用;当所述被测功率半导体器件导通时,所述钳位电路的钳位作用失效。


3.根据权利要求2所述的功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,所述被测功率半导体器件的两端分别为第一端D、第二端S,所述耐压电路的一端与被测功率半导体器件的第一端D连接,所述耐压电路的另一端与所述钳位电路的一端连接,所述钳位电路的另一端与所述被测功率半导体器件的第二端S连接;所述钳位电路的两端为测量电路的输出端。


4.根据权利要求3所述的功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,所述耐压电路包括第一场效应管和电阻,所述第一场效应管的漏极与被测功率半导体器件的第一端D连接,所述第一场效应管的源极与所述电阻的一端相连,所述电阻的另一端分别连接所述第一场效应管的栅极。


5.根据权利要求4所述的功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,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、漏极与所述耐压电路的所述电阻的另一端连接,所述第二场效应管的源极与所述被测功率半导体器件的第二端S连接,所述第二场效应管的漏极、源极为测量电路的输出端。


6.根据权利要求5所述的功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,所述钳位电路还包括二极管,所述二极管串入所述第二场效应管的源极与所述被测功率半导体器件之间,所述二极管的阳极与所述第二场效应管的源极连接,所述二极管的阴极与所述被测功率半导体器件的第二端S连接相连,所述第二场效应管的漏极与所述二极管的阴极为电路的输出端。


7.根据权利要求5所述的功率半导体器件导通压降的在线测量电路,其特征在于,所述钳位电路还包括二极管,...

【专利技术属性】
技术研发人员:马柯朱晔
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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