一种适用于功率器件的可靠性测试电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适用于功率器件的可靠性测试电路，包括：采样电路、控制电路、电平转换电路和驱动电路；所述采样电路用于与功率器件的栅极相连，采集功率器件的栅极电流；所述控制电路的输入端与所述采样电路相连，根据采样电路输出的栅极电流产生或不产生PWM信号；所述电平转换电路的输入端与所述控制电路的输出端，对控制电路输出的PWM信号进行电平转换；所述驱动电路的输入端与所述电平转换电路的输出端相连，其输出端用于与功率器件的栅极相连，控制功率器件的开/关。本实用新型专利技术利用PWM技术对被测功率器件的门极

【技术实现步骤摘要】
一种适用于功率器件的可靠性测试电路


[0001]本技术属于功率半导体领域，具体涉及一种适用于功率器件的可靠性测试电路。

技术介绍

[0002]IGBT/MOSFET功率器件电压驱动型器件被广泛应用于电源和中大功率变流器中，其开关特性决定了器件的开关损耗和电气应力。现有技术中在进行IGBT/MOSFET功率器件的栅极
‑
源极之间可靠性评估时，常采用的是高温栅极反偏试验，将IGBT/MOSFET功率器件放置在高温箱中，并在IGBT/MOSFET功率器件的门极和发射极/源极之间施加+20V电压或
‑
20V电压，试验持续时间为168h或者1000h，在测试前后对IGBT/MOSFET功率器件的栅极漏电情况进行检验。而IGBT/MOSFET功率器件在实际应用中，其门极
‑
发射极/源极的驱动电压为
±
15V的PWM波形，在应用中，这种考核方式虽然可以对IGBT/MOSFET功率器件进行简单的考核，但按照国际对功率器件考核的标准(IEC60747
‑
9)即栅极发射极之间的电压
±
20V存在很大差异，也无法较好的评估功率器件栅极结构与芯片工艺带来的问题。

技术实现思路

[0003]针对上述问题，本技术提出一种适用于功率器件的可靠性测试电路，利用PWM技术对被测功率器件的门极
‑
发射极/源极进行开关控制，在高温下，对功率器件进行HTGB可靠性考核。
[0004]为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本技术通过以下技术方案实现：
[0005]第一方面，本技术提供了一种适用于功率器件的可靠性测电路，包括：采样电路、控制电路、电平转换电路和驱动电路；
[0006]所述采样电路用于与功率器件的栅极相连，采集功率器件的栅极电流；
[0007]所述控制电路的输入端与所述采样电路相连，根据采样电路输出的栅极电流产生或不产生PWM信号；
[0008]所述电平转换电路的输入端与所述控制电路的输出端，对控制电路输出的PWM信号进行电平转换；
[0009]所述驱动电路的输入端与所述电平转换电路的输出端相连，其输出端用于与功率器件的栅极相连，控制功率器件的开/关。
[0010]可选地，所述控制电路包括顺次相连的ADC转换器、DSP控制芯片和PWM输出电路。
[0011]可选地，当所述采样电路输出的栅极电流大于预设值时，则所述DSP控制芯片控制PWM输出电路不产生PWM信号。
[0012]可选地，当所述采样电路输出的栅极电流小于或等于预设值时，则所述DSP控制芯片控制PWM输出电路产生PWM信号。
[0013]可选地，所述驱动电路输出+20V或
‑
20V电压信号。
[0014]第二方面，本技术提供了一种适用于功率器件的可靠性测方法，包括：
[0015]利用采样电路用采集功率器件的栅极电流；
[0016]利用控制电路根据采样电路输出的栅极电流产生或不产生PWM信号；
[0017]利用电平转换电路对控制电路输出的PWM信号进行电平转换；
[0018]利用驱动电路基于电平转换电路的输出信号控制功率器件的开/关。
[0019]可选地，所述控制电路包括顺次相连的ADC转换器、DSP控制芯片和PWM输出电路。
[0020]可选地，当所述采样电路输出的栅极电流大于预设值时，则所述DSP控制芯片控制PWM输出电路不产生PWM信号。
[0021]可选地，当所述采样电路输出的栅极电流小于或等于预设值时，则所述DSP控制芯片控制PWM输出电路产生PWM信号。
[0022]可选地，所述驱动电路输出+20V或
‑
20V电压信号。
[0023]与现有技术相比，本技术的有益效果：
[0024]本技术首先对被测功率器件的正向电压/负向栅极电流进行采样，采样后送入控制电路产生PMW信号，再经过电平转换电路进行电平转换，最终进入到驱动电路，从而控制被测功率器件的开关。本技术中提出的可靠性测试电路可以对不同电压、不同封装的功率器件进行高温反偏的可靠性测试。
附图说明
[0025]为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本技术作进一步详细的说明，其中：
[0026]图1为本技术一种实施例的适用于功率器件的可靠性测试电路结构示意图。
具体实施方式
[0027]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术的保护范围。
[0028]下面结合附图对本技术的应用原理作详细的描述。
[0029]实施例1
[0030]本技术实施例中提供了一种适用于功率器件的可靠性测电路，如图1所示，包括：采样电路、控制电路、电平转换电路和驱动电路；
[0031]所述采样电路用于与功率器件的栅极相连，采集功率器件的栅极电流；在具体实施过程中，所述采样电路与功率器件的栅极之间设有电流传感器；所述功率器件为IGBT或MOSFET器件；
[0032]所述控制电路的输入端与所述采样电路相连，根据采样电路输出的栅极电流产生或不产生PWM信号；
[0033]所述电平转换电路的输入端与所述控制电路的输出端，对控制电路输出的PWM信号进行电平转换；
[0034]所述驱动电路的输入端与所述电平转换电路的输出端相连，其输出端用于与功率器件的栅极相连，控制功率器件的开/关。
[0035]本技术实施例中的首先对被测功率器件的正向电压/负向电流进行采样，采
样后送入控制电路产生PMW信号，再经过电平转换电路进行电平转换，最终进入到驱动电路，从而控制被测功率器件的开关。可见，本技术实施例中的可靠性测电路，通过控制被测功率器件的正/负电压模拟实际的工作电压的PWM电压考核，从而在高温下完成PWM波形控制下的HTGB高温试验，通过这种电路设计，使被测功率器件达到真正的动态可靠性考核的目的。
[0036]在本技术实施例的一种具体实施方式中，如图1所示，所述控制电路包括顺次相连的ADC转换器、DSP控制芯片和PWM输出电路；所述ADC转换器可以选用F28335型号的芯片；
[0037]当所述采样电路输出的栅极电流大于预设值时，则所述DSP控制芯片控制PWM输出电路不产生PWM信号；
[0038]当所述采样电路输出的栅极电流小于或等于预设值时，则所述DSP控制芯片控制PWM输出电路产生PWM信号。
[0039]在本技术实施例的一种具体实施方式中，所述驱动电路输出+20V或
‑
20V电压信号。在本技术实施例的其他具体实施方式中，所述驱动电路输出还可以是其他幅值的电压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于功率器件的可靠性测试电路，其特征在于，包括：采样电路、控制电路、电平转换电路和驱动电路；所述采样电路用于与功率器件的栅极相连，采集功率器件的栅极电流；所述控制电路的输入端与所述采样电路相连，根据采样电路输出的栅极电流产生或不产生PWM信号；所述电平转换电路的输入端与所述控制电路的输出端，对控制电路输出的PWM信号进行电平转换；所述驱动电路的输入端与所述电平转换电路的输出端相连，其输出端用于与功率器件的栅极相连，控制功率器件的开/关。2.根据权利要求1所述的一种适用于功率器件的可靠性测试电路，其特征在于：所述控制电路包括顺次相连的ADC转换器、DSP控制芯片和PWM输出电路。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：董志意，胡小刚，李伟邦，王天文，花清源，
申请(专利权)人：南瑞联研半导体有限责任公司，
类型：新型
国别省市：