一种功率器件均流特性评估实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种功率器件均流特性评估实验装置，所述实验装置包括：PCB板和功率器件测试电路；PCB板上设置有对称分布的偶数个功率器件插座；功率器件测试电路的功率电路的多个被测功率器件可选择的插在偶数个所述功率器件插座中的多个功率器件插座上，使功率电路可在PCB板上进行对称布局和非对称布局；本发明专利技术通过设置对称分布的偶数个功率器件插座，使多个被测功率器件可选择的插在偶数个所述功率器件插座中的多个功率器件插座上，使所述功率电路可在所述PCB板上进行对称布局和非对称布局，进而实现电路排布不对称对于功率器件均流特性影响的研究和在实际工作中不同功率器件的参数的一致性的对比测试。件的参数的一致性的对比测试。件的参数的一致性的对比测试。

【技术实现步骤摘要】
一种功率器件均流特性评估实验装置


[0001]本专利技术涉及功率器件测试
，特别是涉及一种功率器件均流特性评估实验装置。

技术介绍

[0002]功率半导体器件，也即电力电子器件(Power Electronic Device)，是用于电能变换和电能控制电路中的大功率(通常指电流为数十至数千安，电压为数百伏以上)电子器件。功率半导体器件种类众多，根据载流子类型可分为双极型与单极型功率半导体，按照材料类型可以分为传统的硅基功率半导体器件以及宽禁带材料功率半导体器件。
[0003]随着对电能传输要求的不断提高，单纯采用高功率等级的单个芯片将大大提高产品成本和驱动电路的复杂性，因此采用多芯片并联以提高电流定额来满足工业需求。随着芯片并联数量的增加，对功率芯片研发和封装集成技术也提出了诸多挑战，难点之一就是器件内部大量芯片之间的并联均流问题。在高压大功率环境下，当芯片自身参数不一致或者电路排布不对称时，会导致并联芯片之间的电流分布不均匀，严重时会使器件失效甚至损坏电路。通常情况下一个器件内部的芯片尽量选择同一片晶圆上的芯片，或者同一生产批次、同一生产日期的芯片，从而可以使得所选取各个芯片的参数尽量一致。但即使选用相同批次的芯片，实际的并联均流结果也可能不符合要求。
[0004]现有的功率器件评估装置主要关注器件自身的特性，尽可能减小测试电路的环路电感，为功率器件提供较为纯净的工作环境，侧重如何快速的提取器件参数。AMPEC离线测试平台可以提取功率器件的参数，对软硬件做些许改动还可以测试电路系统的特性；浙江大学研发了多种功率器件测试平台，可以快精确的测量器件的开关动态波形。目前商业界也出现了诸多功率器件测试平台。但是现有的测试平台的重点均在于研究单个功率器件的参数，通过参数对比确定不同功率器件的参数的一致性，并没有考虑电路排布不对称对于器件均流特性的影响，也没有在实际工作中不同功率器件的参数的一致性的对比测试。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种功率器件均流特性评估实验装置，以实现电路排布不对称对于功率器件均流特性影响的研究和在实际工作中不同功率器件的参数的一致性的对比测试。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]本专利技术提供一种功率器件均流特性评估实验装置，所述实验装置包括：PCB板和功率器件测试电路；所述PCB板上设置有偶数个功率器件插座；偶数个所述功率器件插座依次沿所述PCB板长边的垂线分布，并对称分布于所述PCB板长边的中轴线的两侧；
[0008]所述功率器件测试电路包括电容充放电回路和测试电路，所述测试电路包括驱动电路和功率电路；所述电容充放电回路的电容的两端分别与所述驱动电路的输入端和输出端连接；
[0009]所述电容充放电回路和所述功率电路设置在所述PCB板上；
[0010]所述驱动电路的输出端通过所述PCB板上设置的驱动连接端子与所述功率电路的控制端连接；
[0011]所述功率电路的多个被测功率器件可选择的插在偶数个所述功率器件插座中的多个功率器件插座上，使所述功率电路可在所述PCB板上进行对称布局和非对称布局；
[0012]所述PCB板上开设有多个对称分布的测试端子。
[0013]可选的，电容充放电回路包括直流电源、充电电阻、整流二极管、可遥控IGBT、放电电阻和电容；
[0014]所述电容的一端与所述整流二极管的阴极连接，所述电容的另一端与所述直流电源的负极连接；所述充电电阻的一端与所述整流二极管的阳极连接，所述充电电阻的另一端与所述直流电源的正极连接；
[0015]所述放电电阻的一端连接所述电容的一端，所述放电电阻的另一端连接所述可遥控IGBT的集电极；所述可遥控IGBT的发射极与所述直流电源的负极连接，所述可遥控IGBT的栅极采用无线的方式与远程的遥控器连接。
[0016]可选的，所述直流电源为可调直流电源。
[0017]可选的，所述功率电路包括多个被测功率器件、多个驱动电阻、续流二极管和负载电感；
[0018]所述电容的一端与所述负载电感的一端连接；所述负载电感的一端还与所述续流二极管的阴极连接，所述负载电感的另一端与所述续流二极管的阳极连接；
[0019]多个所述被测功率器件的集电极均与所述续流二极管的阳极连接；多个所述被测功率器件的栅极分别一一对应的与多个驱动电阻的一端连接，多个所述驱动电阻的另一端通过所述PCB板上设置的驱动连接端子与所述驱动电路连接；多个所述被测功率器件的发射极均与所述电容的另一端连接；
[0020]多个所述被测功率器件分别一一对应的插在偶数个所述功率器件插座中的多个功率器件插座上；
[0021]所述续流二极管和所述负载电感位于所述PCB板长边的中轴线上，且位于所述垂线的一侧；所述续流二极管和所述负载电感分别焊接于所述PCB板的正面和反面。
[0022]可选的，所述驱动电路包括信号发生器和可调驱动板；
[0023]所述信号发生器与所述可调驱动板连接；
[0024]所述可调驱动板通过所述PCB板上设置的驱动连接端子与所述多个所述驱动电阻的另一端连接；
[0025]所述驱动连接端子位于所述PCB板的中轴线上，且位于所述垂线的另一侧。
[0026]可选的，多个所述测试端子包括偶数个集电极测试端子和偶数个栅极测试端子；
[0027]偶数个所述集电极测试端子和偶数个所述栅极测试端子分别设置于偶数个所述功率器件插座的预设范围内，且分别一一对应的与偶数个功率器件插座的集电极和栅极连接。
[0028]可选的，多个所述测试端子还包括多个电流测试端子，多个所述电流测试端子分别设置在偶数个所述功率器件插座的发射极与电容的另一端的连线的两侧。
[0029]可选的，多个所述测试端子还包括多个电压测试端子，多个所述电压测试端子分
布在偶数个所述功率器件插座的发射极与电容的另一端的连线上。
[0030]可选的，当研究被测功率器件的参数对并联均流的影响时，多个所述被测功率器件的数量为两个，两个所述被测功率器件插在偶数个所述功率器件插座中的2个对称分布的功率器件插座上。
[0031]可选的，当研究驱动电路的参数对并联均流的影响时，多个所述被测功率器件包括两个参数相同的被测功率器件，两个所述被测功率器件分别设置在偶数个所述功率器件插座中的2个非对称分布的功率器件插座上。
[0032]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0033]本专利技术公开了一种功率器件均流特性评估实验装置，所述实验装置包括：PCB板和功率器件测试电路；所述PCB板上设置有偶数个功率器件插座；偶数个所述功率器件插座依次沿所述PCB板长边的垂线分布，并对称分布于所述PCB板长边的中轴线的两侧；所述功率器件测试电路包括电容充放电回路和测试电路，所述测试电路包括驱动电路和功率电路；所述电容充放电回路的电容的两端分别与所述驱动电路的输入端和输出端连接；所述电容充放电回路本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率器件均流特性评估实验装置，其特征在于，所述实验装置包括：PCB板和功率器件测试电路；所述PCB板上设置有偶数个功率器件插座；偶数个所述功率器件插座依次沿所述PCB板长边的垂线分布，并对称分布于所述PCB板长边的中轴线的两侧；所述功率器件测试电路包括电容充放电回路和测试电路，所述测试电路包括驱动电路和功率电路；所述电容充放电回路的电容的两端分别与所述驱动电路的输入端和输出端连接；所述电容充放电回路和所述功率电路设置在所述PCB板上；所述驱动电路的输出端通过所述PCB板上设置的驱动连接端子与所述功率电路的控制端连接；所述功率电路的多个被测功率器件可选择的插在偶数个所述功率器件插座中的多个功率器件插座上，使所述功率电路可在所述PCB板上进行对称布局和非对称布局；所述PCB板上开设有多个对称分布的测试端子。2.根据权利要求1所述的功率器件均流特性评估实验装置，其特征在于，所述电容充放电回路包括直流电源、充电电阻、整流二极管、可遥控IGBT、放电电阻和电容；所述电容的一端与所述整流二极管的阴极连接，所述电容的另一端与所述直流电源的负极连接；所述充电电阻的一端与所述整流二极管的阳极连接，所述充电电阻的另一端与所述直流电源的正极连接；所述放电电阻的一端连接所述电容的一端，所述放电电阻的另一端连接所述可遥控IGBT的集电极；所述可遥控IGBT的发射极与所述直流电源的负极连接，所述可遥控IGBT的栅极采用无线的方式与远程的遥控器连接。3.根据权利要求2所述的功率器件均流特性评估实验装置，其特征在于，所述直流电源为可调直流电源。4.根据权利要求1所述的功率器件均流特性评估实验装置，其特征在于，所述功率电路包括多个被测功率器件、多个驱动电阻、续流二极管和负载电感；所述电容的一端与所述负载电感的一端连接；所述负载电感的一端还与所述续流二极管的阴极连接，所述负载电感的另一端与所述续流二极管的阳极连接；多个所述被测功率器件的集电极均与所述续流二极管的阳极连接；多个所述被测功率器件的栅极分别一一对应的与多个驱动电阻的一端连接，多个所述驱动电阻的另一端通过所述PCB板...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫音蓓，郑飞麟，李恬晨，范迦羽，彭程，李学宝，赵志斌，崔翔，代安琪，孙帅，林仲康，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：