一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统及方法技术方案

一种栅极漏电流在线监测系统及方法，该系统包括驱动模块，驱动模块分别连接延时触发电路、积分电路、以及待测的功率半导体器件；积分电路用于将功率半导体器件的栅极漏电流转换为电压信号，并输出一个与栅极漏电流成正比的电压信号，该电压信号的波形面积直接反映了栅极漏电流的大小。该系统中栅极侧产生栅极漏电流；通过延时触发电路使触发信号跳过暂态过程，待功率半导体器件稳态后进行测量；通过积分电路将稳态下的栅极漏电流转换成电压输出，通过固定积分面积下的导通时间、或者固定导通时间下的积分面积两种控制策略，来反映栅极漏电流的变化状态。本发明专利技术能够在功率半导体器件工作过程中实时监测稳态栅极漏电流，提高器件性能和系统稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率半导体状态监测领域，具体涉及一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统及方法，用于实时反应和监测栅极漏电流。

技术介绍

1、功率半导体器件凭借其高效、高频、低功耗的特点，被广泛应用于变频器、逆变器、电源模块等电力电子设备中。然而，功率半导体器件在工作过程中，由于器件本身及外部因素的影响，可能会出现栅极漏电流的问题，从而影响器件的性能及寿命。栅极漏电流的存在会导致器件功耗增加、温度升高，进而影响器件的可靠性和寿命。尤其在高温、高频、高电压等恶劣环境下，栅极漏电流的问题更为严重。

2、现有的栅极漏电流监测方法包括直接测量法，将栅极漏电流转换为电压信号，通过增大电阻阻值来测电压。该方法简单易行，但受采样电阻精度和温度特性影响。基于专用仪器的方法，如半导体分析仪、精密电流传感器等，测试成本高且对测量环境有一定要求。由于漏电流通常是微安级及以下，对测量准确性有很大挑战，且目前监测主要在离线状态下进行。

3、因此有必要开发一种能够实时反应栅极漏电流的在线监测方法，并以此作为栅极状态评估的基础，对提高器件性能、保障系统稳定运行具本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于该系统包括：

2.根据权利要求1所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述驱动模块，用于驱动功率半导体器件，提供不同栅源级电压，为整个监测系统提供触发信号。

3.根据权利要求1所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述延时触发电路，基于RC延时电路和逻辑门构成，实现对触发信号的延迟处理和电平转换，进而控制电路的工作时序。

4.根据权利要求2所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述驱动模块包括MCU单元、驱动芯片以及驱动电阻R1，...

【技术特征摘要】

1.一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于该系统包括：

2.根据权利要求1所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述驱动模块，用于驱动功率半导体器件，提供不同栅源级电压，为整个监测系统提供触发信号。

3.根据权利要求1所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述延时触发电路，基于rc延时电路和逻辑门构成，实现对触发信号的延迟处理和电平转换，进而控制电路的工作时序。

4.根据权利要求2所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述驱动模块包括mcu单元、驱动芯片以及驱动电阻r1，所述mcu单元的一端与驱动芯片的输入端连接，mcu单元的另一端分别连接gnd端与待测的功率半导体器件的源极s；所述驱动芯片的输出端分别连接电阻r1一端、电阻r2一端、开关s2一侧；所述电阻r1的另一端连接待测的功率半导体器件的栅极g。

5.根据权利要求1所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：

6.根据权利要求1所述一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统，其特征在于：所述延时触发电路包括比较器b1、与门＆、非门n1、电阻r3、电容c2；

7.基于权利要求1~6任意一种功率半导体器件的栅极漏电流在线监测系统的栅极漏电流在线监测方法，其特征在于：将稳态时的待测功率半导体器件的栅极漏电流转换成电压信号进行积分，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯宏，郭世龙，陈文汇，汪文涛，邾玢鑫，佘小莉，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：