【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体器件的领域，尤其是涉及可切换保护时间的desat保护电路及器件的测试方法。
技术介绍
1、功率半导体器件，如igbt，mosfet器件，主要是单片die和封装好的器件。对于单片die和封装好的器件，下线前都需要进行动静态的测试，以筛选出不良的芯片或者模块。其中动态测试分为双脉冲和短路测试，双脉冲测试是简单的电气测试，短路测试则是电热应力测试。
2、不同的igbt和sic的die或器件的短路测试的需求保护时间不同，且不同厂家的die或器件对短路时间的需求也不一样。对于以sic为主的第三代功率半导体的die，该类die相对于igbt的die而言，一致性差且sic的材料离散型也较大，目前尚不成熟，故对于sic的die的测试，一般都会要求下线前进行测试，以保证到封装时性能是良好的。不同的半导体厂商对于sic的die的短路测试不尽一致，从几百ns到几us要求也不同，并且会要求测试die的极限短路能力，这就需要调节desat保护的时间，以获得die的极限短路时间，但是超出die的短路耐受时间，如果不能触发驱动ic的保护机制及时关断被测die，会引起die失效。
3、现在对于不同的igbt和sic的die的测试或应用，其驱动板设计完成后仅有一个匹配的短路保护时间，如需要更改其保护时间，需要手动更改板子上阻容元器件，匹配需要的保护参数，不仅效率低，而且存在风险，并且不能实时的在线切换保护时间。
技术实现思路
1、为了满足不同的功率半导体器件的测试需求，以实现
2、一方面，本申请提供的一种可切换保护时间的desat保护电路，采用如下的技术方案：
3、一种可切换保护时间的desat保护电路，包括：驱动单元、时间切换单元和状态监测单元，所述驱动单元包括第一输出端和第一输入端，所述时间切换单元包括第二输出端和第二输入端，所述状态监测单元包括第一传输端和第二传输端，所述第一传输端与所述第一输出端电连接，且所述第一传输端与所述第一输出端的连接处形成有支路连接端用于与所述第二输出端连接，所述第二传输端与所述第一输入端电连接，所述第二输入端与电源端连接，所述第一传输端和所述第二传输端用于与待测功率半导体器件连接；
4、所述状态监测单元用于监测所述待测功率半导体器件两端的电压，以在对所述待测功率半导体器件进行短路测试时，在所述待测功率半导体器件出现两端的电压大于与预设阈值电压的后，于预设保护时间后向所述驱动单元发出关断所述待测功率半导体器件的信号；
5、所述时间切换单元包括多条时间调节电路，多条所述时间调节电路上均设有调节开关，所述时间切换单元通过控制调节开关将所述调节开关对应的时间调节电路与所述状态监测单元接通，以切换所述预设保护时间。
6、通过采用上述技术方案，短路测试是为了测试功率半导体器件的短路耐受时间，即功率半导体器件在多长时间内不会损坏或故障。本申请设置状态监测单元监测待测功率半导体器件两端的电压,在短路测试时，状态监测单元能够在预设保护时间内向所述驱动单元发出关断所述待测功率半导体器件的信号，以避免损坏功率半导体器件。
7、在短路测试时，预设保护时间通常小于功率半导体器件的短路耐受时间，本申请设置了时间切换单元，时间切换单元能够通过闭合调节开关将调节开关对应的时间调节电路与状态监测单元接通，以切换预设保护时间，以满足不同的功率半导体器件的测试需求，实现一个驱动板覆盖不同厂家、不同器件的测试。同时本申请还可以通过不断延长预设保护时间，以测试功率半导体器件的极限短路能力。
8、通过闭合或断开调节开关便可切换预设保护时间，相较于现有技术改变保护时间需要手动更改板子上的上阻容元器件，以匹配需要的保护参数，本申请在测试时能够实时切换预设保护时间，具体地，在对功率半导体器件进行短路测试时，可以通过灵活的闭合调节开关以将调节开关对应的调节电阻与状态监测单元接通，以实现切换预设保护时间，不需要将板子断开，手动更改板子上的元器件，如此，提高了功率半导体器件的测试效率，且降低了测试风险。
9、示例性地，所述状态监测单元包括监测电容c1，所述监测电容c1的两端分别形成所述第一传输端和所述第二传输端。
10、通过采用上述技术方案，本申请将状态监测单元设置为监测电容c1后，在对功率半导体器件进行短路测试时，从功率半导体器件短路开始到驱动单元保护功率半导体器件将功率半导体器件关断的过程中,主要是以下几个过程会消耗时间，首先是驱动单元的内部消隐时间和滤波时间，内部消隐时间是驱动单元内部规定的一个时间间隔，用于确保在执行关断功率半导体器件时，驱动单元有足够的时间来检测过电流情况并采取相应的保护措施；其次是监测电容c1的充电时间，监测电容c1两端的电压需充电至超出预设充电电压后才会触发驱动单元关断功率半导体器件。
11、内部消隐时间和滤波时间均由驱动单元决定，当驱动单元采用不同的驱动ic时，内部消隐时间和滤波时间也不同，本申请将状态监测单元设置为监测电容c1，改变监测电容c1的充电时间即可以改变预设保护时间。
12、示例性地，多条所述时间调节电路并联，所述时间调节电路还包括调节电阻，所述调节电阻具有第一连接端和第二连接端，所述调节开关的一端与所述调节电阻的第二连接端连接，另一端与所述第二输出端连接，所述调节电阻的第一连接端与所述第二输入端连接。
13、通过采用上述技术方案，每条时间调节电路上均设置有调节电阻，将时间调节电路与监测电容c1接通，能够改变监测电容c1的充电电流的大小以改变监测电容c1的充电时间。
14、示例性地，不同的所述时间调节电路的调节电阻的阻值不同。
15、通过采用上述技术方案，不同阻值的调节电阻允许对时间调节电路进行个性化的调整。不同的时间调节电路对应不同的预设保护时间，在进行短路测试时，若需要切换预设保护时间，每次可以只闭合一个调节开关就可以切换预设保护时间，同时，也可以通过闭合多个调节开关来设置更多选择的预设保护时间，以更好地适应不同的功率半导体器件。
16、示例性地，不同的所述时间调节电路的调节电阻的阻值相同。
17、通过采用上述技术方案，使用相同阻值的调节电阻可以简化电路设计和调试过程，设置相同阻值的调节电阻，虽然会限制可切换预设保护时间的范围，但是可以减少设计的复杂性和提高生产效率。且，虽然同一可切换保护时间的desat保护电路的调节电阻设置为相同阻值，但是可以改变调节电阻的阻值，以设计出多款可切换预设保护时间的范围的可切换保护时间的desat保护电路，在对功率半导体器件进行短路测试时，只需要选择适合的可切换保护时间的desat保护电路即可。
18、示例性地，还包括保护单元，所述保护单元包括第一保护电阻r1、第一二极管d1、第二二极管d2和第三二极管d3，所述第一保护电阻r1、所述第一二极管本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.可切换保护时间的Desat保护电路，其特征在于，包括：驱动单元(1)、时间切换单元(2)和状态监测单元(3)，所述驱动单元(1)包括第一输出端(11)和第一输入端(12)，所述时间切换单元(2)包括第二输出端(21)和第二输入端(22)，所述状态监测单元(3)包括第一传输端(31)和第二传输端(32)，所述第一传输端(31)与所述第一输出端(11)电连接，且所述第一传输端(31)与所述第一输出端(11)的连接处形成有支路连接端(33)用于与所述第二输出端(21)连接，所述第二传输端(32)与所述第一输入端(12)电连接，所述第二输入端(22)与电源端连接，所述第一传输端(31)和所述第二传输端(32)用于与待测功率半导体器件连接；
2.根据权利要求1所述的可切换保护时间的Desat保护电路，其特征在于，所述状态监测单元(3)包括监测电容C1，所述监测电容C1的两端分别形成所述第一传输端(31)和所述第二传输端(32)。
3.根据权利要求2所述的可切换保护时间的Desat保护电路，其特征在于，多条所述时间调节电路并联，所述时间调节电路还包括调节电阻，所述
4.根据权利要求3所述的可切换保护时间的Desat保护电路，其特征在于，不同的所述时间调节电路的调节电阻的阻值不同。
5.根据权利要求3所述的可切换保护时间的Desat保护电路，其特征在于，不同的所述时间调节电路的调节电阻的阻值相同。
6.根据权利要求1所述的可切换保护时间的Desat保护电路，其特征在于，还包括保护单元(4)，所述保护单元(4)包括第一保护电阻R1、第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3，所述第一保护电阻R1、所述第一二极管D1、所述第二二极管D2和所述第三二极管D3均具有第一连接端和第二连接端，所述第一保护电阻R1的第一连接端与所述第一传输端(31)连接，第二连接端与所述第一二极管D1的第一连接端连接，所述第一二极管D1的第二连接端与所述第二二极管D2的第一连接端连接，所述第二二极管D2的第二连接端用于与所述待测功率半导体器件连接，所述第三二极管D3的第一连接端与所述第二传输端(32)连接，所述第三二极管D3的第二连接端与所述第一传输端(31)连接。
7.器件的测试方法，其特征在于，所述测试方法用于功率半导体器件，应用于如权利要求1-6任一所述的可切换保护时间的Desat保护电路，包括下述步骤：
8.根据权利要求7所述的器件的测试方法，其特征在于，所述基于待测功率半导体器件所需的预设保护时间选择对应的时间调节电路，并闭合所述时间调节电路的调节开关，以将所述时间调节电路与所述状态监测单元(3)接通包括：
...【技术特征摘要】
1.可切换保护时间的desat保护电路，其特征在于，包括：驱动单元(1)、时间切换单元(2)和状态监测单元(3)，所述驱动单元(1)包括第一输出端(11)和第一输入端(12)，所述时间切换单元(2)包括第二输出端(21)和第二输入端(22)，所述状态监测单元(3)包括第一传输端(31)和第二传输端(32)，所述第一传输端(31)与所述第一输出端(11)电连接，且所述第一传输端(31)与所述第一输出端(11)的连接处形成有支路连接端(33)用于与所述第二输出端(21)连接，所述第二传输端(32)与所述第一输入端(12)电连接，所述第二输入端(22)与电源端连接，所述第一传输端(31)和所述第二传输端(32)用于与待测功率半导体器件连接；
2.根据权利要求1所述的可切换保护时间的desat保护电路，其特征在于，所述状态监测单元(3)包括监测电容c1，所述监测电容c1的两端分别形成所述第一传输端(31)和所述第二传输端(32)。
3.根据权利要求2所述的可切换保护时间的desat保护电路，其特征在于，多条所述时间调节电路并联，所述时间调节电路还包括调节电阻，所述调节电阻具有第一连接端和第二连接端，所述调节开关的一端与所述调节电阻的第二连接端连接，另一端与所述第二输出端(21)连接，所述调节电阻的第一连接端与所述第二输入端(22)连接。
4.根据权利要求3所述的可切换保护时间的desat保护电...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺伟龙，谭秋阳，毛赛君，
申请(专利权)人：忱芯科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
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