CN116449170B - 用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法，测试装置包括栅极驱动电路、电压提供电路、测试电路、待测器件和第一开关器件，测试电路具有第一连接端点至第三连接端点，待测器件为两脚或三脚器件，并通过连接在测试电路上；栅极驱动电路连接第一开关器件的栅极，电压提供电路的正极端连接第一开关器件的漏极，第一开关器件的源极连接第一连接端点，电压提供电路的负极和第二连接端点均连接第一节点，测试电路从第一连接端点至第三连接端点采集待测器件的各端口间电压，从第二连接端点采集流经待测器件的电流，以兼容测量两脚器件和三脚器件，无需在器件种类更换时更换测试装置，降低了测试装置的数量，降低装置的相关投入。

Description

用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法

技术领域

本发明涉及测试电路领域，特别涉及一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法。

背景技术

目前，市面上的TRR（反向恢复时间）的测试仪测量***，在应用环境需要测量两脚器件和三脚器件时，两脚器件例如是二极管，三脚器件例如是MOSFET（或IGBT）等三极管，目前一般需要使用两台设备、两套测量回路分别进行测量，也就是说，两脚器件和三脚器件的测试设备不通用，这就使得从测量两脚器件更换为测量三脚器件或从测量三脚器件更换为测量两脚器件时，需要更换测试装置，从而增加了装置成本投入，同时更换设备的时间成本增加、维护成本增加、测量费用的增加，最终导致器件的单价上升。另外，两套测试装置也会占用更多的环境资源，在使用者需要针对多种类器件（例如两脚器件和三脚器件）进行测试时，出现了比较频繁的应用环境，造成了大大的不便。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法，可以兼容测量两脚器件和三脚器件，无需在器件种类更换时更换测试装置，从而降低了测试装置的数量，降低装置的相关投入。

本发明提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，包括栅极驱动电路、电压提供电路、测试电路、待测器件和第一开关器件，所述测试电路具有第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点，其中，所述待测器件为两脚器件或三脚器件，所述待测器件通过所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点连接在所述测试电路上；

所述栅极驱动电路连接所述第一开关器件的栅极，所述电压提供电路的正极端连接所述第一开关器件的漏极，所述第一开关器件的源极连接所述第一连接端点，所述电压提供电路的负极和所述第二连接端点均连接第一节点，所述测试电路从所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点采集所述待测器件的各端口间电压，从所述第二连接端点采集流经所述待测器件的电流。

可选的，所述待测器件为三极管时，所述第一连接端点连接所述三极管的漏极，所述第二连接端点连接所述三极管的栅极，所述第三连接端点连接所述三极管的源极；

所述待测器件为二极管时，所述第一连接端点连接所述二极管的负极，所述第二连接端点连接所述二极管的正极。

可选的，所述测试电路包括恒流源电路、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、功率电感、采集单元、第一继电器至第五继电器，所述第一继电器、第三继电器、第四继电器和第五继电器均为单刀单置继电器，第二继电器为双刀双置继电器，使得所述第二继电器包括第一刀、第二刀和四个端口，

所述第一刀连接所述恒流源电路和采集单元，所述第二刀接地，第一端口和第四端口均同时连接所述第三继电器的一端以及所述第四继电器的一端，第二端口和第三端口同时连接所述第二连接端点，所述第三继电器的另一端连接所述第三连接端点，所述第四继电器的另一端和所述第五继电器的一端均连接所述第一连接端点，所述第一连接端点还连接所述采集单元和所述第一开关器件的源极，所述第五继电器的另一端连接所述功率电感的一端，所述第二连接端点通过第一导线连接所述第三电流传感器的输入端，且所述第一导线穿设在所述第一电流传感器中，所述功率电感的另一端通过第二导线后连接第一节点，且所述第二导线穿设在所述第二电流传感器中，所述第三电流传感器的第一输出端连接第一节点，所述第三电流传感器的第二输出端连接所述采集单元。

进一步的，所述恒流源电路包括恒流源、高压二极管和第一电源，所述测试电路还包括运放电路，所述运放电路包括两个输入端和一个输出端，

所述运放电路的输出端同时连接所述采集单元和所述运放电路的第二输入端，所述运放电路的第一输入端同时连接所述恒流源的输出端和所述高压二极管的正极，所述恒流源的输入端连接所述第一电源的正极，所述第一电源的负极接地，所述高压二极管的负极连接所述第一刀。

进一步的，所述栅极驱动电路包括运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、驱动信号源、第二电源和第三电源，所述运算放大器包括输入端、输出端、正电源端和负电源端，

所述运算放大器的输入端连接所述驱动信号源，所述运算放大器的正电源端连接所述第二电源的正极，所述运算放大器的负电源端连接所述第三电源的负极，所述第二电源的负极与所述第三电源的正极同时接地，所述运算放大器的输出端同时连接所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极，所述第一二极管的负极连接所述第一电阻的一端，所述第二二极管的正极连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端和所述电阻的另一端同时连接所述第一开关器件的栅极。

进一步的，所述电压提供电路包括大功率程控电源、第一电容、第二电容和第二开关器件，

所述第一开关器件的漏极同时连接所述电容的一端和所述第二开关器件的源极，所述第二开关器件的栅极输入驱动信号，所述第二开关器件的漏极同时连接所述电容的一端和所述第一继电器的一端，所述继电器的另一端连接所述大功率程控电源的正极，所述大功率程控电源的负极、所述电容的另一端和所述电容的另一端均连接第一节点。

另一方面，本发明还提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，包括以下步骤：

步骤S1：提供所述用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置和待测器件，通过所述测试装置的连接端点将所述待测器件安装在所述测试装置上；

步骤S2：第一次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，测量所述待测器件的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件是否为三脚器件，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4；

步骤S3：第二次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，并进行反向恢复时间参数测试；

步骤S4：第三次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，测量所述待测器件的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件是否为两脚器件，若是则执行步骤S5，若否则结束测试；

步骤S5：第四次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，并进行反向恢复时间参数测试，接着结束测试。

可选的，所述待测器件为三极管时，所述第一连接端点连接所述三极管的漏极，所述第二连接端点连接所述三极管的栅极，所述第三连接端点连接所述三极管的源极；

所述待测器件为二极管时，所述第一连接端点连接所述二极管的负极，所述第二连接端点连接所述二极管的正极。

可选的，步骤2包括：

释放所述第一继电器、第二继电器和第五继电器，闭合第三继电器和第四继电器，同时，释放第二开关器件；

第一次设定恒流源的输出电流，并通过运放电路和采集单元对所述待测器件的实测的阈值电压进行采样，并判断所述阈值电压是否在设定范围内，从而判断所述待测器件是否为安装正确且没有损坏的三脚器件，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4。

可选的，步骤3包括：

闭合所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第五继电器，释放第四继电器；

进行反向恢复时间参数测试，采样并输出开关时间参数的测试结果和三脚器件的阈值电压。

可选的，步骤4包括：

释放所述第一继电器、第三继电器和第五继电器，同时释放第二开关器件，闭合第二继电器和第四继电器；

第二次设定恒流源的输出电流，并通过运放电路和采集单元对所述待测器件的实测二极管正向压降进行采样，并判断二极管正向压降是否在设定范围内，从而判断所述待测器件是否为安装正确且没有损坏的两脚器件；

若是则执行步骤S5；

若否则结束测试，同时所述第二开关器件、第一继电器至第五继电器均释放，并将所述第一电源、第二电源和第三电源均设置为0V。

可选的，步骤S5包括：

闭合所述第一继电器、第二继电器和第五继电器，释放第三继电器和第四继电器；

进行反向恢复时间参数测试，采样并输出开关时间参数的测试结果和两脚器件的正向导通压降。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法，测试装置包括栅极驱动电路、电压提供电路、测试电路、待测器件和第一开关器件，所述测试电路具有第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点，其中，所述待测器件为两脚器件或三脚器件，所述待测器件通过所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点连接在所述测试电路上；所述栅极驱动电路连接所述第一开关器件的栅极，所述电压提供电路的正极端连接所述第一开关器件的漏极，所述第一开关器件的源极连接所述第一连接端点，所述电压提供电路的负极和所述第二连接端点均连接第一节点，所述测试电路从所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点采集所述待测器件的各端口间电压，从所述第二连接端点采集流经所述待测器件的电流。本发明测试装置可以兼容测量两脚器件和三脚器件，无需在器件种类更换时更换测试装置，从而降低了测试装置的数量，降低装置的相关投入。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置的电路图；

图2为本发明一实施例提供的安装三脚器件且判定所述待测器件DUT是否为三脚器件时测试装置的等效电路图；

图3为本发明一实施例提供的图2对应的时序图；

图4为本发明一实施例当所述待测器件为三脚器件并测量时测试装置的等效电路图；

图5为本发明一实施例提供的图4对应的时序图；

图6为本发明一实施例提供的三脚器件损坏并测量时的电路等效图；

图7为本发明一实施例提供的安装两脚器件且判定所述待测器件是否为三脚器件并测量时测试装置的等效电路图；

图8为本发明一实施例提供的图7对应的时序图；

图9为本发明一实施例提供的安装两脚器件且判定所述待测器件是否为两脚器件并测量时测试装置的等效电路图；

图10为本发明一实施例提供的图9对应的时序图；

图11为本发明一实施例提供的当所述待测器件为两脚器件并测量时测试装置的等效电路图；

图12为本发明一实施例提供的图11对应的时序图；

图13为本发明一实施例提供的待测器件非两脚器件和三脚器件时采用判断待测器件为三脚器件的测试装置的等效电路图；

图14为本发明一实施例提供的图13对应的时序图；

图15为本发明一实施例提供的待测器件非两脚器件和三脚器件时采用判断待测器件为两脚器件的测试装置的等效电路图；

图16为本发明一实施例提供的图15对应的时序图；

图17为本发明一实施例提供的一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法的流程图。

具体实施方式

以下将对本发明的一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法作进一步的详细描述。下面将参照附图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。

为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关***或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

图1为本实施例提供的一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置的电路图。如图1所示，本实施例提供的一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，涉及第三代半导体材料器件测试仪器领域，并符合JEDEC标准。其中，所述三脚器件可以为IGBT或MOSFET，所述三脚器件为包括体二极管的器件。

所述测试装置包括栅极驱动电路、电压提供电路、测试电路、待测器件DUT和第一开关器件HDUT，所述测试电路具有用于连接所述待测器件DUT的三个连接端点1、2、3。其中，所述第一开关器件HDUT和第二开关器件S1均为IGBT器件，所述第一开关器件HDUT选用没有体二极管的器件（如IXYS公司的 IXGK75N250器件）。

所述栅极驱动电路连接所述第一开关器件HDUT的栅极，所述电压提供电路的正极端连接所述第一开关器件HDUT的漏极，所述第一开关器件HDUT的源极连接所述待测器件DUT的连接端点1，所述电压提供电路的负极和所述待测器件DUT的连接端点2均连接节点P，所述测试电路从所述连接端点1、2、3采集所述待测器件DUT各端口间电压，从所述连接端点2采集流经所述待测器件DUT的电流。

当所述待测器件DUT为三脚器件，例如三极管时，所述连接端点1连接所述三极管的漏极，所述连接端点2连接所述三极管的栅极，所述连接端点3连接所述三极管的源极；当所述待测器件DUT为两脚器件，例如二极管时，所述连接端点1连接所述二极管的负极，所述连接端点2连接所述二极管的正极。

所述测试电路包括恒流源电路、第一电流传感器I_Sense1、第二电流传感器I_Sense2、第三电流传感器IDS、功率电感L、采集单元10、第一继电器K1至第五继电器K5。所述第一继电器K1、第三继电器K3、第四继电器K4和第五继电器K5均为单刀单置继电器，第二继电器K2为双刀双置继电器，使得所述第二继电器K2包括第一刀1、第二刀2和四个端口A、B、C、D。其中，所述采样单元10可以为高速高精度电压采样测量ADC或示波器测量端口OSC），所述采样单元10用于采集所述待测器件DUT各连接端点间的电流和电压。

所述第一刀1连接所述恒流源电路和采集单元10，所述第二刀2接地VCC_GND，所述端口A和端口D均同时连接所述第三继电器K3的一端以及所述第四继电器K4的一端，所述端口B和端口C同时连接所述连接端点2，所述第三继电器K3的另一端连接所述连接端点3，所述第四继电器K4的另一端和所述第五继电器K5的一端均连接所述连接端点1，所述连接端点1还连接所述采集单元10和所述第一开关器件HDUT的源极，以采集所述待测器件DUT在连接端点1的电压，所述第五继电器K5的另一端连接所述功率电感L的一端，所述功率电感L的另一端通过第二导线后连接节点P，且所述第二导线穿设在所述第二电流传感器I_Sense2中，所述连接端点2通过第一导线连接所述第三电流传感器IDS的输入端，且所述第一导线穿设在所述第一电流传感器I_Sense1中，所述第三电流传感器IDS的第一输出端连接节点P，所述第三电流传感器IDS的第二输出端连接所述采集单元10，以采集所述待测器件DUT在所述连接端点2的电流。

所述恒流源电路包括恒流源IM、高压二极管D1和第一电源VCC，所述测试电路还包括运放电路AMP，所述运放电路AMP包括两个输入端1、2和一个输出端3，所述第一电源VCC用于提供的电压取值为VCC，所述恒流源IM输出电流取值为0.1 mA ~100mA。

所述运放电路AMP的输出端3同时连接所述采集单元10和所述运放电路AMP的输入端2，所述运放电路AMP的输入端1同时连接所述恒流源IM的输出端和所述高压二极管D1的正极，所述恒流源IM的输入端连接所述第一电源VCC的正极，所述第一电源VCC的负极接地VCC_GND，所述高压二极管D1的负极连接所述第一刀1。

所述栅极驱动电路包括运算放大器20、第一二极管D2、第二二极管D3、第一电阻R_P、第二电阻R_N、驱动信号源HVG、第二电源HVG+和第三电源HVG-，其中，所述运算放大器20包括输入端IN、输出端OUT、正电源端V+和负电源端V-，所述第一电阻R_P和第二电阻R_N均为可调栅极驱动电阻阵列，所述第二电源HVG+和第三电源HVG-均可调低压隔离驱动电源。

所述运算放大器20的输入端IN连接所述驱动信号源HVG，所述运算放大器20的正电源端V+连接所述第二电源HVG+的正极，所述运算放大器20的负电源端V-连接所述第三电源HVG-的负极，所述第二电源HVG+的负极与所述第三电源HVG-的正极同时接地HVG_GND，使得所述第二电源HVG+提供正电压V HVG+，所述第三电源HVG-提供负电压V HVG-，所述运算放大器20的输出端OUT同时连接所述第一二极管D2的正极和所述第二二极管D3的负极，所述第一二极管D2的负极连接所述第一电阻R_P的一端，所述第二二极管D3的正极连接所述第二电阻R_N的一端，所述第一电阻R_P的另一端和所述电阻R_N的另一端同时连接所述第一开关器件HDUT的栅极。

所述电压提供电路包括大功率程控电源HV_POWER、第一电容C1、第二电容C2和第二开关器件S1，所述第一开关器件HDUT的漏极同时连接所述电容C1的一端和所述第二开关器件S1的源极，所述第二开关器件S1的栅极输入驱动信号，所述第二开关器件S1的漏极同时连接所述电容C2的一端和所述第一继电器K1的一端，所述继电器K1的另一端连接所述大功率程控电源HV_POWER的正极，所述大功率程控电源HV_POWER的负极、所述电容C1的另一端和所述电容C2的另一端均连接节点P。

如图17所示，本实施例还提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，包括以下步骤：

步骤S1：提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置和待测器件DUT，通过所述测试装置的连接端点将所述待测器件DUT安装在所述测试装置上；

步骤S2：第一次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，测量所述待测器件DUT的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件DUT是否为三脚器件，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4；

步骤S3：第二次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，并进行TRR（反向恢复时间）参数测试，接着结束测试；

步骤S4：第三次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，测量所述待测器件DUT的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件DUT是否为两脚器件，若是则执行步骤S5，若否则结束测试；

步骤S5：第四次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，并进行TRR（反向恢复时间）参数测试，接着结束测试。

以下结合图2-16对本实施例提供的一种用于测试二极管和三极管的测试方法进行详细说明。

请参阅图1，首先执行步骤S1，提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置和待测器件DUT，通过所述测试装置的连接端点将所述待测器件DUT安装在所述测试装置上。

详细的，当所述待测器件DUT为三脚器件，例如三极管时，所述连接端点1连接所述三极管的漏极，所述连接端点2连接所述三极管的栅极，所述连接端点3连接所述三极管的源极；当所述待测器件DUT为两脚器件，例如二极管时，所述连接端点1连接所述二极管的负极，所述连接端点2连接所述二极管的正极。

如图2-图3所示，接着执行步骤S2，第一次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，测量所述待测器件DUT的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件DUT是否为三脚器件，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4。

本步骤具体包括以下步骤：

首先，释放所述第一继电器K1、第二继电器K2和第五继电器K5，闭合第三继电器K3和第四继电器K4，同时，释放所述第二开关器件S1，测试装置的等效电路如图2所示，此时，在图2的框M1中，所述第一电源VCC、恒流源IM、高压二极管D1、运放电路AMP和待测器件DUT组成阈值电压Vth测试回路。由于所述第一开关器件HDUT选用没有体二极管的器件（如IXYS公司的 IXGK75N250器件），所述恒流源IM不能从所述第一开关器件HDUT流过，此时所述第一电容C1和第二电容C2均对阈值电压Vth的测量没有影响。

接着，用户可以通过上位机第一次设定所述恒流源IM的输出电流，如1mA，并通过所述运放电路AMP和采集单元10对所述待测器件DUT的实测的阈值电压Vth（即顺向电压VF）进行采样，并判断阈值电压Vth是否在设定范围内。例如当所述待测器件DUT为三脚器件且短路时，阈值电压取值小于0.5V，当所述待测器件DUT开路时，阈值电压取值接近恒流源IM的电源电压值VCC；当所述待测器件DUT为两脚器件时，由于二极管处于反向截止状态，所述恒流源IM没有形成通路，则顺向电压VF采样测量值接近电压VCC。若设定电压VCC为15V，且阈值电压Vth的设定范围在0.5V~10V时，则判断所述待测器件DUT为三脚器件，同时判定所述待测器件DUT安装正确且没有损坏；若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4。

如图4-图6所示，接着执行步骤S3，第二次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，并进行TRR（反向恢复时间）参数测试，接着结束测试。

本步骤具体包括：

首先，闭合所述第一继电器K1、第二继电器K2、第三继电器K3和第五继电器K5，释放第四继电器K4，此时测试装置的等效电路如图4所示，由于所述恒流源IM的输出电流无法经过所述待测器件DUT的源极和栅极并流回地VCC_GND，因此不能形成通路，此时，所述待测器件DUT的源极电压为VCC，则所述待测器件DUT的栅极电压取值为-VCC，同时，所述恒流源IM向所述待测器件DUT提供负压，避免所述待测器件DUT的栅极悬空，并保证所述待测器件DUT维持在关断状态，此方式为复用恒流源电流，无需额外增加继电器或隔离驱动电源。在本步骤中，用户可以根据三脚器件的特性，通过上位机设置电压VCC。

接着，进行TRR（反向恢复时间）参数测试。在测试时，所述驱动信号源HVG控制所述第一开关器件HDUT导通，电流如图4的II，时序如图5的状态II，当所述第二电流传感器I_Sense_2通过后级的检测回路检测到所述第三电流传感器IDS的电流到达设定值Iset时，所述驱动信号源HVG控制所述第一开关器件HDUT关断，并到达状态III，此时电流回路如图4的III，时序如图5的状态III，此时，所述待测器件DUT的体二极管起到作为功率电感的续流二极管的作用。在状态IV时，所述驱动信号源HVG控制所述第一开关器件HDUT再次进入导通状态，此时的电流回路参考图4的II。

所述待测器件DUT的源漏间电压VDS和源漏间电流IDS的波形由采样单元采样后通过上位机的处理并输出开关时间参数的测试结果，如TDON、TR、TDOFF、TF、EON、EOFF等，此处不作介绍。并可同时测量出三脚器件的阈值电压Vth。

在步骤S3中，由于所述第一电流传感器I_Sense_1与所述待测器件DUT的源极串联，目的是通过控制回路实时检测所述待测器件DUT上的电流。

在测试过程中，所述待测器件DUT损坏短路，此时电流按照如图6的方向流动。此时，电流没有经过功率电感L来限制上升速率，瞬间短路电流过冲非常大，容易造成所述第一开关器件HDUT的损坏，且此短路的电流不能被第二电流传感器I_Sense_2所能够检测得到，并通过第一电流传感器I_Sense_1来实时检测所述待测器件DUT上的电流，如异常时则迅速关闭所述第一开关器件HDUT和所述第二开关器件S1，并释放继电器K1，从而避免故障发生。此时，所述高压二极管D1可以保证恒流源电流的方向，并避免高压进入并损坏后级电路。

接着，结束测试。

接着执行步骤S4，第三次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，测量所述待测器件DUT的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件DUT是否为两脚器件，若是则执行步骤S5，若否则结束测试。

本步骤具体包括如下步骤：

经过步骤2，由于判定所述待测器件DUT不是三脚器件，同时，由于二极管处于反向截止状态，恒流源IM没有形成通路，则顺向电压VF的测量值接近电压VCC，使得阈值电压Vth不满足预设范围，因此，不会按照三端器件的状态配置进行测量，此处电路如图7，时序如图8，且顺向电压VF 取值为VCC。

因此，首先，释放所述第一继电器K1、第三继电器K3和第五继电器K5，同时释放所述第二开关器件S1，闭合所述第二继电器K2和第四继电器K4，测试装置的等效电路如图9所示。由于所述高压二极管D1的负极连接所述待测器件DUT的正极，所述待测器件DUT的负极接地VCC_GND，此时，由所述第一电源VCC、恒流源IM、高压二极管D1、运放电路AMP和待测器件DUT所组成的电路是二极管正向压降VFSD的测量回路，如图9中的框M2。

接着，用户可以通过上位机第二次设定恒流源IM的输出电流，如1mA，并通过所述运放电路AMP和采集单元10对所述待测器件DUT的实测VFSD进行采样，并判断VFSD是否在设定范围内。例如当DUT短路时，例如当所述待测器件DUT为两脚器件，且VFSD取值一般小于0.5V，当所述待测器件DUT开路时，则VFSD取值接近恒流源IM的电源电压值VCC，若设定电压VCC为15V，则可以判断采样的VF值的设定范围在0.5V~10V时，则判断所述待测器件DUT为两脚器件，同时为待测器件DUT安装正确且没有损坏。

接着，当判断所述待测器件DUT为并非两脚器件，此时电路如图13和图15，图13对应的时序图如图14，图15对应的时序图如图16，而由于顺向电压VF的实测值均为超出预设范围时，则测试结束，同时所述第二开关器件S1、第一继电器K1至第五继电器K5均释放，控制回路将所述第一电源VCC、第二电源HVG+和第三电源HVG-均设置为0V，以避免异常情况。

接着执行步骤S5，第四次调整所述第一继电器K1至第五继电器K5的状态，并进行TRR（反向恢复时间）参数测试，接着结束测试。

本步骤具体包括：

首先，闭合所述第一继电器K1、第二继电器K2和第五继电器K5，释放所述第三继电器K3和第四继电器K4，此时测试装置的等效电路如图11所示。

接着，进行TRR（反向恢复时间）参数测试。在测试时，所述驱动信号源HVG控制所述第一开关器件HDUT导通，电流如图11的II，时序如图12的状态II，当所述第二电流传感器I_Sense_2通过后级的检测回路检测到所述第三电流传感器IDS的电流到达设定值Iset时，所述驱动信号源HVG控制所述第一开关器件HDUT关断，到达状态III，此时电流回路如图11的III，时序如图12的状态III，此时，所述待测器件DUT的体二极管起到作为功率电感的续流二极管的作用。在状态IV时，所述驱动信号源HVG控制所述第一开关器件HDUT再次进入导通状态，此时的电流回路参考图11的II。

所述待测器件DUT的源漏间电压VDS和源漏间电流IDS的波形由所述采样单元10采样后通过上位机的处理并输出开关时间参数的测试结果，如TDON、TR、TDOFF、TF、EON、EOFF等，此处不作介绍。并可同时测量出两脚器件的正向导通压降VFSD。

在步骤S5的测试过程中，由于所述第一电流传感器I_Sense_1通过控制回路实时检测所述待测器件DUT上的电流，如异常时则迅速关闭所述第一开关器件HDUT和所述第二开关器件S1，并释放继电器K1，从而避免故障发生。

综上所述，本发明提供一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置及测试方法，测试装置包括栅极驱动电路、电压提供电路、测试电路、待测器件和第一开关器件，所述测试电路具有第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点，其中，所述待测器件为两脚器件或三脚器件，所述待测器件通过所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点连接在所述测试电路上；所述栅极驱动电路连接所述第一开关器件的栅极，所述电压提供电路的正极端连接所述第一开关器件的漏极，所述第一开关器件的源极连接所述第一连接端点，所述电压提供电路的负极和所述第二连接端点均连接第一节点，所述测试电路从所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点采集所述待测器件的各端口间电压，从所述第二连接端点采集流经所述待测器件的电流。本发明测试装置可以兼容测量两脚器件和三脚器件，无需在器件种类更换时更换测试装置，从而降低了测试装置的数量，降低装置的相关投入。

此外，需要说明的是，除非特别说明或者指出，否则说明书中的术语 “第一”、“第二”的描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的逻辑关系或者顺序关系等。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (11)

1.一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，其特征在于，包括栅极驱动电路、电压提供电路、测试电路、待测器件和第一开关器件，所述测试电路具有第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点，其中，所述待测器件为两脚器件或三脚器件，所述待测器件通过所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点连接在所述测试电路上；

所述栅极驱动电路连接所述第一开关器件的栅极，所述电压提供电路的正极端连接所述第一开关器件的漏极，所述第一开关器件的源极连接所述第一连接端点，所述电压提供电路的负极连接第一节点，所述测试电路包括恒流源电路、第一电流传感器、第二电流传感器、第三电流传感器、功率电感、采集单元、第一继电器至第五继电器，所述第一继电器、第三继电器、第四继电器和第五继电器均为单刀单置继电器，第二继电器为双刀双置继电器，使得所述第二继电器包括第一刀、第二刀和四个端口，

所述第一刀连接所述恒流源电路和采集单元，所述第二刀接地，第一端口和第四端口均同时连接所述第三继电器的一端以及所述第四继电器的一端，第二端口和第三端口同时连接所述第二连接端点，所述第三继电器的另一端连接所述第三连接端点，所述第四继电器的另一端和所述第五继电器的一端均连接所述第一连接端点，所述第一连接端点还连接所述采集单元和所述第一开关器件的源极，所述第五继电器的另一端连接所述功率电感的一端，所述第二连接端点通过第一导线连接所述第三电流传感器的输入端，且所述第一导线穿设在所述第一电流传感器中，所述功率电感的另一端通过第二导线后连接第一节点，且所述第二导线穿设在所述第二电流传感器中，所述第三电流传感器的第一输出端连接第一节点，所述第三电流传感器的第二输出端连接所述采集单元；所述测试电路从所述第二连接端点采集流经所述待测器件的电流，当所述待测器件为两脚器件时，从所述第一连接端点和第二连接端点采集所述待测器件的各端口间电压，当所述待测器件为三脚器件时，从所述第一连接端点、第二连接端点和第三连接端点采集所述待测器件的各端口间电压。

2.如权利要求1所述的用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，其特征在于，

所述待测器件为三极管时，所述第一连接端点连接所述三极管的漏极，所述第二连接端点连接所述三极管的栅极，所述第三连接端点连接所述三极管的源极；

所述待测器件为二极管时，所述第一连接端点连接所述二极管的负极，所述第二连接端点连接所述二极管的正极。

3.如权利要求2所述的用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，其特征在于，所述恒流源电路包括恒流源、高压二极管和第一电源，所述测试电路还包括运放电路，所述运放电路包括两个输入端和一个输出端，

所述运放电路的输出端同时连接所述采集单元和所述运放电路的第二输入端，所述运放电路的第一输入端同时连接所述恒流源的输出端和所述高压二极管的正极，所述恒流源的输入端连接所述第一电源的正极，所述第一电源的负极接地，所述高压二极管的负极连接所述第一刀。

4.如权利要求3所述的用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，其特征在于，所述栅极驱动电路包括运算放大器、第一二极管、第二二极管、第一电阻、第二电阻、驱动信号源、第二电源和第三电源，所述运算放大器包括输入端、输出端、正电源端和负电源端，

所述运算放大器的输入端连接所述驱动信号源，所述运算放大器的正电源端连接所述第二电源的正极，所述运算放大器的负电源端连接所述第三电源的负极，所述第二电源的负极与所述第三电源的正极同时接地，所述运算放大器的输出端同时连接所述第一二极管的正极和所述第二二极管的负极，所述第一二极管的负极连接所述第一电阻的一端，所述第二二极管的正极连接所述第二电阻的一端，所述第一电阻的另一端和所述电阻的另一端同时连接所述第一开关器件的栅极。

5.如权利要求4所述的用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置，其特征在于，所述电压提供电路包括大功率程控电源、第一电容、第二电容和第二开关器件，

所述第一开关器件的漏极同时连接所述电容的一端和所述第二开关器件的源极，所述第二开关器件的栅极输入驱动信号，所述第二开关器件的漏极同时连接所述电容的一端和所述第一继电器的一端，所述继电器的另一端连接所述大功率程控电源的正极，所述大功率程控电源的负极、所述电容的另一端和所述电容的另一端均连接第一节点。

6.一种用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：提供如权利要求5所述的用于测试两脚器件和三脚器件的测试装置和待测器件，通过所述测试装置的连接端点将所述待测器件安装在所述测试装置上；

步骤S2：第一次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，测量所述待测器件的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件是否为三脚器件，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4；

步骤S3：第二次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，并进行反向恢复时间参数测试，接着结束测试；

步骤S4：第三次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，测量所述待测器件的各连接端点间电压，根据测量结果判定所述待测器件是否为两脚器件，若是则执行步骤S5，若否则结束测试；

步骤S5：第四次调整所述第一继电器至第五继电器的状态，并进行反向恢复时间参数测试，接着结束测试。

7.如权利要求6所述用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，其特征在于，

所述待测器件为三极管时，所述第一连接端点连接所述三极管的漏极，所述第二连接端点连接所述三极管的栅极，所述第三连接端点连接所述三极管的源极；

所述待测器件为二极管时，所述第一连接端点连接所述二极管的负极，所述第二连接端点连接所述二极管的正极。

8.如权利要求6所述用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，其特征在于，步骤S2包括：

释放所述第一继电器、第二继电器和第五继电器，闭合第三继电器和第四继电器，同时，释放第二开关器件；

第一次设定恒流源的输出电流，并通过运放电路和采集单元对所述待测器件的实测的阈值电压进行采样，并判断所述阈值电压是否在设定范围内，从而判断所述待测器件是否为安装正确且没有损坏的三脚器件，若是则执行步骤S3，若否则执行步骤S4。

9.如权利要求6所述用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，其特征在于，步骤S3包括：

闭合所述第一继电器、第二继电器、第三继电器和第五继电器，释放第四继电器；

进行反向恢复时间参数测试，采样并输出开关时间参数的测试结果和三脚器件的阈值电压。

10.如权利要求6所述用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，其特征在于，步骤S4包括：

释放所述第一继电器、第三继电器和第五继电器，同时释放第二开关器件，闭合第二继电器和第四继电器；

第二次设定恒流源的输出电流，并通过运放电路和采集单元对所述待测器件的实测二极管正向压降进行采样，并判断二极管正向压降是否在设定范围内，从而判断所述待测器件是否为安装正确且没有损坏的两脚器件；

若是则执行步骤S5；

若否则结束测试，同时所述第二开关器件、第一继电器至第五继电器均释放，并将所述第一电源、第二电源和第三电源均设置为0V。

11.如权利要求6所述用于测试两脚器件和三脚器件的测试方法，其特征在于，步骤S5包括：

闭合所述第一继电器、第二继电器和第五继电器，释放第三继电器和第四继电器；

进行反向恢复时间参数测试，采样并输出开关时间参数的测试结果和两脚器件的正向导通压降。