[发明专利]雪崩耐量测试电路

说明书

雪崩耐量测试电路，进线端连接10A的保险丝，整体与后路耦合连接；电阻KM1和电阻R01串联连接后并整体串联二极管组B16；二极管组B16并联连接于电阻R02和开关CJ2‑3；然后串联连接于电阻R03，分别并联连接于电阻R04和电阻R04‑1；并整体并联连接于电压采样单元；电压采样单元整体并联连接于低感连接单元；低感连接单元串联经由测试开关QS组连接示波器；示波器连接于触发板及低感连接单元，低感连接单元连接于第二电压采样单元；第二电压采样单元经由二极管组B12‑15串联连接于电阻R05；然后整体耦合连接220V的进线端。雪崩耐量测试电路通过可控开关型功率器件，实现对待测二极管的雪崩耐量的测试，可以快速、准确地测量半导体二极管的雪崩耐量，经济实用。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其是一种雪崩耐量测试电路。

背景技术

功率MOSFET作为功率半导体器件，在功率电力电子应用中十分广泛。功率MOSFET以多数载流子导电工作于正向偏置状态，通常认为是不存在二次击穿的器件。实际上，当功率MOSFET在反向偏置时，受漏极电压、电流等电气量变化的影响，内部的载流子会被引发雪崩式倍增，导致功率MOSFET雪崩击穿。

功率MOSFET由若干元胞并联组成。以高压VDMOS为例，其中，三极管Nepi，二级管DP+和电容Cgs、Cgd及Cdb为VDMOS内部寄生的器件。这些由功率MOSFET内部PN结间形成的等效器件中的空穴及电子在高频时会受不同因素影响作用于功率MOSFET。正向导通时，电子由源极表面反转层形成的沟道进入漏极，在此过程中，仅寄生体二极管在饱和区产生一个小小的电流分量，而进入稳态后，寄生二极管，三极管对功率MOSFET影响很小。当功率MOSFET器件反向关断时，感性负载使漏端电压高于功率MOSFET的规格电压，这时会有两种情况：一是漏端能量作用于功率MOSFET寄生体二极管上，将其击穿使功率MOSFET进入雪崩击穿，二是漏端电压变化率过大，引起寄生三极管Nepi的基极串入电流使基极电压超过其开启电压从而激活三极管进入导通状态使功率MOSFET雪崩击穿，无论是哪一种情况引发的雪崩击穿都会使功率MOSFET内的电荷激增，热量无法及时释放而导致功率MOSFET损坏。而第二种情况一般都通过工艺调整寄生三极管基极的寄生电阻Rb得以控制。为更好配置功率MOSFET应用电路及客观评价功率MOSFET本身性能，对功率MOSFET的雪崩耐量进行测试显得尤为重要。雪崩耐量测试包括单次脉冲雪崩耐量(简称EAS)测试和重复脉冲雪崩耐量(简称EAR)测试。

公开号为CN101750539A的中国发明专利申请公开了一种“功率MOSFET器件雪崩能量测试仪”，该测试仪主测试电路是将待测MOSFET器件与电流感应器、电感、N型沟道的MOSFET及可调直流电源构成测试通路，测试中通过检测电流感应器感应到的电流来控制N型沟道的MOSFET的开关以实现可调直流电源在测试电路中通断。该功率MOSFET器件雪崩能量测试仪存在的一个缺点是：可调直流电源在测试中始终参与，测试结束时可调直流电源才断开，若测试过程发生异常，如待测MOSFET雪崩击穿后漏源短路而N型沟道MOSFET没 有及时将可调直流电源从测试电路中断开，则可调直流电源会通过雪崩击穿的待测MOSFET器件短路，对测试电路及供电系统造成严重损坏。

在功率MOSFET规格书中都有关于雪崩耐量参数的描述，以供用户合理配置电路，使功率MOSFET能工作于安全工作区。雪崩耐量测试时，功率MOSFET器件处于高压大电流的高频状态，当达到雪崩耐量的极限值时必将器件损坏，损坏时会将功率MOSFET器件漏极和源极融在一起，使漏源极短路，进而短接外部测试电路，具有危险性。因此目前市场上对于雪崩耐量测试仪器的价格定位较高，对于个人研究及公司前期产品开发不太可能实现。因此，有必要开发一种低成本，安全，结果客观，可快速准确测试雪崩耐量的雪崩耐量测试电路。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种雪崩耐量测试电路。