[发明专利]双脉冲测试系统和方法

说明书

本公开涉及双脉冲测试系统和方法。描述了用于在测试高电压器件时对感性负载进行校正的方法和系统。高电压器件是双脉冲测试中的被测器件(DUT)，所述双脉冲测试可需要感性负载。所述方法可包括：在低电流高电压的时间段内，对连接到具有空芯电感器的感性负载的被测器件导通之后的电感器电流贡献的范围进行估计。所述方法从被测器件集电极电流中减去估计的电感器电流贡献，以输出校正的集电极电流。这允许使用空芯电感器来执行所述双脉冲测试。车辆可在牵引电力应用中使用所述被测器件。

技术领域

本公开涉及对功率半导体器件进行测试，特别涉及用于对器件(例如，车辆电力电子器件)进行双脉冲测试的系统和方法。

背景技术

双脉冲测试可用于确定功率半导体器件的操作特性。典型的具有磁芯的电感器用作功率半导体器件的电流源。磁芯电感器能够容易地实现高电感；然而，磁芯电感器具有一些缺点，例如，(1)磁芯电感器的电感随电流电平而变化；(2)磁芯电感器甚至可在较高的电流下饱和。使用双脉冲测试的开关损耗评估通常需要宽电流电平范围(例如，1A到1000A)，因此，具有磁芯的电感器不是用于这种应用的理想候选。

发明内容

描述了一种双脉冲测试方法和系统，所述双脉冲测试方法和系统通过对电感器的贡献进行校正来提供对感测电流的校正。在低电流高电压时间段的示例中，在连接到具有空芯电感器的感性负载的被测器件导通之后，对电感器电流贡献的范围进行估计。然后从所述被测器件的集电极电流中减去估计的电感器电流贡献，以输出校正的集电极电流。

在示例实施例中，所述方法包括：估计所述电感器电流，所述估计所述电感器电流的步骤包括：对电源电容器两端的第一电压进行感测，对所述被测器件两端的第二电压进行感测，并且使用所述第一电压和所述第二电压来估计所述电感器的电流变化。

在示例实施例中，所述方法包括：估计流经所述被测器件的电流变化，所述估计流经所述被测器件的电流变化的步骤包括使用以下等式进行计算：

其中，v_C是所述第一电压，v_ce是所述第二电压，L是所述负载电感器的电感，dt是时间的变化。

在示例实施例中，估计所述电感器电流的步骤包括：将第一电压设置为常数以表示电源电压或者提取感测的第二电压的高电平部分，对被测器件两端的第二电压进行感测，并且使用所述第一电压和所述第二电压来估计所述电感器的电流变化。

根据本发明，提供一种双脉冲测试方法，所述方法包括：由处理器执行以下操作：根据双脉冲测试安排对被测器件(DUT)进行操作，所述被测器件连接到由空芯电感器限定的感性负载；输出校正的集电极电流，所述校正的集电极电流从在所述被测器件导通之后测量的所述被测器件的集电极电流与在所述被测器件导通之后获得的电感器电流之间的差被导出。

根据本发明的一个实施例，所述电感大约为10μH至80μH。

根据本发明的一个实施例，所述感性负载具有大约1μH至1mH的电感。

一种车辆可使用被测器件。所述车辆将包括高电压牵引电池、连接到所述高电压牵引电池和电机的功率控制电路。提供一种功率集成电路，所述功率集成电路的性能可通过以下操作被测量：在低电流高电压时间段内，对连接到具有空芯电感器的感性负载的所述被测器件导通之后的电感器电流贡献的范围进行估计，并且从所述被测器件集电极电流中减去估计的电感器电流贡献，以输出校正的集电极电流。所述车辆还可具有用于对所述高电压牵引电池中的电力进行估计的控制器。

在车辆的示例实施例中，对所述电感器电流进行估计包括：对电源电容器两端的第一电压进行感测，对所述被测器件两端的第二电压进行感测，并使用所述第一电压和所述第二电压来对所述电感器的电流变化进行估计。

在示例实施例中，所述电感器在上述示例实施例中的任何一个中是空芯电感器。