[发明专利]氮化镓功率管动态电阻的软切测量电路及测量方法

说明书

本发明提供了一种氮化镓功率管动态电阻的软切测量电路及测量方法，包括：连接于被测氮化镓功率管漏极与源极之间的主电路，主电路包括并联的高压输出电路和低压输出电路；向被测氮化镓功率管栅极提供驱动电压的高速驱动电路；同步程控电路，分别为高速驱动电路、高压输出电路和低压输出电路提供设定时序的同步控制信号，控制所述驱动电压、高压和低压按照所述时序同步供断；电压采样电路，并联于被测氮化镓功率管漏极与源极两端。本发明可实现快速进行高低压切换，且支持多个时序的同步控制，可有效测量氮化镓功率管在动态工作情况下的动态电阻。

技术领域

本发明涉及集成电路测量技术领域，特别涉及一种氮化镓功率管动态电阻的软切测量电路及测量方法。

背景技术

氮化镓(GaN)是一种新型半导体材料，它具有禁带宽度大、导热率高、耐高温、抗辐射、耐酸碱、高强度和高硬度等特性，在早期广泛运用于新能源汽车、轨道交通、智能电网、半导体照明、新一代移动通信，被誉为第三代半导体材料。随着技术突破成本得到控制，目前氮化镓还被广泛运用到消费类电子等领域，充电器便是其中一项。随着对氮化镓的需求量增加以及越来越多的应用，对于氮化镓的测量越来越重要，氮化镓的测量分为静态参数和动态参数两类。

静态参数主要是指本身固有的，与其工作条件无关的相关参数，主要包括：门级开启电压、门级击穿电压，集电极发射机耐压、集电极发射机间漏电流、寄生电容(输入电容、转移电容、输出电容)，以及以上参数的相关特性曲线的测量。

动态参数主要是指氮化镓功率管在动态工作情况下的动态导通电阻，由于氮化镓功率管结构中的陷阱以及为了适应高压击穿电压而需要设计较长的耗尽区长度，因此在高压阻断状态之后立即打开器件时，实质上的沟道电子会被捕获，因此不会参与导通，这样会导致氮化镓功率管在动态工作情况下比在静态状态下有更高的导通电阻，该动态的导通电阻即动态电阻对于研究氮化镓功率管的工作特性具有重要意义，然而现有技术中，没有一种简单有效的测量电路可以测量出该氮化镓功率管的动态电阻，以反映氮化镓功率管在动态工作情况下的特性，因此需要设计一种测量电路，对氮化镓功率管的动态电阻进行有效测量。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种氮化镓功率管动态电阻的软切测量电路及测量方法，通过设计一种可以快速进行高低压切换，且支持多个时序同步程控的软切测量电路，可有效测量氮化镓功率管在动态工作情况下的动态电阻。

本发明采用的技术方案为，一种氮化镓功率管动态电阻的软切测量电路，包括：

连接于被测氮化镓功率管漏极与源极之间的主电路，主电路包括并联的高压输出电路和低压输出电路，高压输出电路用于通过主电路向氮化镓功率管漏极与源极之间提供高压，低压输出电路用于通过主电路向氮化镓功率管漏极与源极之间提供低压；

向被测氮化镓功率管栅极提供驱动电压的高速驱动电路；

同步程控电路，分别为高速驱动电路、高压输出电路和低压输出电路提供设定时序的同步控制信号，控制所述驱动电压、高压和低压按照所述时序同步供断；

电压采样电路，并联于被测氮化镓功率管漏极与源极两端。

由上，本发明通过同步程控电路输出设定时序的同步控制信号，以控制该软切测量电路中的高压输出电路、低压输出电流和高速驱动电路按照设定时序依次导通，并测量氮化镓功率管在各时序下的电压值和电流值，从而计算出对应各时序的电阻值，本发明支持控制信号的同步和硬件数据的处理功能，实现了对氮化镓功率管的漏极和源极之间的快速高低压切换测量，从而有效测量氮化镓功率管在动态工作情况下的动态电阻。

优选的，所述高压输出电路包括：

依次串联的高压源、第一开关和第一电阻；

该第一开关接收所述同步程控电路提供的同步控制信号进行导通或关断。