CN221100863U - 功率器件的测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率器件的测试装置，功率器件的测试装置包括：测试电源，测试电源用于与待测试的功率器件电连接，测试电源与待测试的功率器件之间连接有测试电路，测试电路选择性地为待测试的功率器件施加正向电压或反向电压；电阻调节件，电阻调节件与测试电路电连接，电阻调节件调节测试电路中的电阻，以调节测试电路的电流变化率。由此，通过将电阻调节件与测试电路电连接，这样可以快速调节测试电路的电流变化率，快速测出待测试的功率器件合适的反向恢复波形，不仅可以提高测试效率，降低测试成本，而且可以使测试电路的电流变化率的控制范围广且精确，可以适应不同二极管的测试要求。

Description

功率器件的测试装置

技术领域

本实用新型涉及半导体技术领域，尤其是涉及一种功率器件的测试装置。

背景技术

现有功率器件二极管的反向恢复特性测试，需要通过调节电路中栅极电阻的大小，来调节合适的电流变化率，从而测量合适反向恢复波形。

在相关技术中，通过使用烙铁，更换测试板上的电阻，这样不仅操作繁琐，而且频繁更换电阻也会导致测试板的损坏，以及会使得电阻的调节范围较窄且不够精确，从而导致测试效率较低，测试准确度较低，测试成本较高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种功率器件的测试装置，该功率器件的测试装置的测试效率更高，测试成本更低。

根据本实用新型实施例的功率器件的测试装置，包括：测试电源，所述测试电源用于与待测试的功率器件电连接，所述测试电源与待测试的功率器件之间连接有测试电路，所述测试电路选择性地为待测试的功率器件施加正向电压或反向电压；电阻调节件，所述电阻调节件与所述测试电路电连接，所述电阻调节件调节所述测试电路中的电阻，以调节所述测试电路的电流变化率。

由此，通过将电阻调节件与测试电路电连接，这样可以快速调节测试电路的电流变化率，快速测出待测试的功率器件合适的反向恢复波形，不仅可以提高测试效率，降低测试成本，而且可以使测试电路的电流变化率的控制范围广且精确，可以适应不同二极管的测试要求。

在本实用新型的一些示例中，所述功率器件的测试装置还包括：开关件，所述开关件位于所述测试电路中，所述开关件与所述电阻调节件电连接。

在本实用新型的一些示例中，所述功率器件的测试装置还包括：驱动件，所述驱动件与所述开关件电连接，以控制所述开关件的开通或关闭，所述电阻调节件设置于所述驱动件和所述开关件之间。

在本实用新型的一些示例中，所述驱动件为信号发生器。

在本实用新型的一些示例中，所述测试电路上设置有电流测试件，所述电流测试件为电流传感器和罗氏线圈电流探头中的至少一种。

在本实用新型的一些示例中，所述测试电路上设置有电压测试件，所述电压测试件为高压差分电压探头。

在本实用新型的一些示例中，所述功率器件的测试装置还包括：示波器，所述示波器至少具有第一输入通道、第二输入通道和第三输入通道，所述驱动件与所述第一输入通道连接，所述电流测试件与所述第二输入通道连接，所述电压测试件与所述第三输入通道连接。

在本实用新型的一些示例中，所述测试装置还设置有：电感件，所述电感件与待测试的功率器件反向并联。

在本实用新型的一些示例中，所述测试电路包括第一主路、第二主路和支路，所述第一主路和所述第二主路中的一个连接在所述测试电源的正极和待测试的功率器件之间，所述第一主路和所述第二主路中的另一个连接在所述测试电源的负极和待测试的功率器件之间，所述支路的一端连接于待测试的功率器件与所述开关件之间，所述支路的另一端连接于待测试的功率器件与所述测试电源的正极之间，所述电感件设置于所述支路，所述开关件设置于所述第二主路，所述电流测试件设置于第一主路，所述电压测试件的一端设置于所述支路，所述电压测试件的另一端设置于所述第一主路。

在本实用新型的一些示例中，所述功率器件的测试装置还包括：第二储能件，所述第二储能件为电容件，所述电容件与待测试的功率器件之间连接有所述测试电路，所述电容件与所述测试电源并联设置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的功率器件的测试装置的控制图；

图2是根据本实用新型实施例的功率器件的测试装置的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的功率器件的测试装置的示意图；

图4是根据本实用新型实施例的驱动件电压的波形图；

图5是根据本实用新型实施例的待测试的功率器件两端电压(VD)的波形图；

图6是根据本实用新型实施例的待测试的功率器件电流(ID)的波形图。

附图标记：

100、测试装置；

10、测试电源；

20、电阻调节件；

30、测试电路；31、第一主路；32、第二主路；33、支路；

40、开关件；50、驱动件；60、电感件；70、电容件；

200、功率器件。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。

下面参考图1-图6描述根据本实用新型实施例的功率器件200的测试装置100。

结合图1-图6所示，根据本实用新型的功率器件200的测试装置100可以主要包括：测试电源10和电阻调节件20，其中，测试电源10用于与待测试的功率器件200电连接，测试电源10与待测试的功率器件200之间连接有测试电路30，测试电路30选择性地为待测试的功率器件200施加正向电压或反向电压，电阻调节件20与测试电路30电连接，电阻调节件20调节测试电路30中的电阻，以调节测试电路30的电流变化率。

具体地，待测试的功率器件200为二极管，通过将测试电源10与待测试的功率器件200电连接，并且将测试电源10与待测试的功率器件200之间连接测试电路30，这样测试电源10可以为测试电路30提供直流强电，可以通过对测试电路30的控制，选择性地在待测试的功率器件200的两端施加正向电压或反向电压，可以使待测试的功率器件200正在导通的时候，突然承受反向电压被迫断开，从而可以满足待测试的功率器件200发生反向恢复的条件，保证测试装置100可以对待测试的功率器件200的反向恢复特性进行测试。

进一步地，测试电路30中的电流变化率可以影响反向恢复特性的波形显示，区别于现有技术中将固定电阻与测试电路电连接，然后更换固定电阻来调节测试电路的电流变化率的方式，通过将电阻调节件20与测试电路30电连接，只需要调节电阻调节件20的电阻值，就可以调节测试电路30的电流变化率，从而可以快速测出合适的反向恢复波形。

这样一方面，可以免去频繁使用烙铁来更换固定电阻，不仅可以大大缩短测试时间，提高测试效率，而且可以保护测试板的焊盘，避免由于反复焊接导致的铜皮脱落，可以降低测试成本，提高测试装置100的可靠性。

另一方面，电阻调节件20的电阻值调节范围广且精确，从而可以使测试电路30的电流变化率的控制范围广且精确，可以适应不同二极管的测试要求。

需要说明的是，待测试的功率器件200不论是分立的二极管，还是内置于器件的二极管，本实用新型的测试装置100均可以对其的反向恢复特性进行测量，从而可以拓宽测试装置100的应用场景，满足测试装置100不同场合下的测试需求。

由此，通过将电阻调节件20与测试电路30电连接，这样可以快速调节测试电路30的电流变化率，快速测出待测试的功率器件200合适的反向恢复波形，不仅可以提高测试效率，降低测试成本，而且可以使测试电路30的电流变化率的控制范围广且精确，可以适应不同二极管的测试要求。

结合图2-图3所示，功率器件200的测试装置100还可以包括：开关件40，开关件40位于测试电路30中，开关件40与电阻调节件20电连接。具体地，开关件40为IGBT(绝缘栅型双极晶体管Insulated Gate Bipolar Transistor)，IGBT的集电极与测试电源10负极电连接，IGBT的发射极与测试电源10正极电连接，这样当IGBT导通时，测试电路30导通，当IGBT断开时，测试电路30断开，从而可以使测试电路30的通断控制更加简单可靠。

进一步地，将开关件40与电阻调节件20电连接，电阻调节件20与IGBT的栅极电连接，这样只需要调节电阻调节件20的阻值，就可以实现对测试电路30的电流变化率的调节。

结合图1-图4所示，测试装置100还可以包括：驱动件50，驱动件50与开关件40电连接，以控制开关件40的导通或关闭，电阻调节件20设置于驱动件50和开关件40之间。

具体地，IGBT为电压驱动型功率半导体，通过设置驱动件50，并且将驱动件50与开关件40电连接，这样驱动件50可以在开关件40的栅极和发射极之间加入一定的电压信号，从而可以实现开关件40的导通或断开，进而实现测试电路30的通断，亦即：待测试的功率器件200与测试电源10的通断。

进一步地，驱动件50为信号发生器。具体地，可以将驱动件50设置为信号发生器，信号发生器可以发出一组双脉冲电压信号，当第一个脉冲信号达到IGBT时，IGBT先导通再断开，在IGBT断开后，二极管会一直续流，此时，信号发生器的第二个脉冲信号到达IGBT时，IGBT导通，会有二极管的反向恢复过程。

在本实用新型的一些实施例中，测试电路30上设置有电流测试件，电流测试件为电流传感器或罗氏线圈电流探头。具体地，通过在测试电路30上设置电流测试件，这样电流测试件可以在信号发生器发出一组脉冲信号时，针对不同电阻，测量流过待测试的功率器件200中的电流。

进一步地，可以将电流测试件设置为电流传感器，可以将电流传感器设置于测试电路30上，从而可以测量测试电路30中的电流，可以使电流的测量更加简单高效，也可以将电流测试件设置为罗氏线圈电流探头，这样在不断开测试电路30的情况下就可以测量测试电路30中的电流，从而可以提供一种更加安全，并且更加简单准确的电流测试方式，提高测试效率。

在本实用新型的一些实施例中，测试电路30上设置有电压测试件，电压测试件为高压差分电压探头。

具体地，通过在测试电路30上设置电压测试件，这样电压测试件可以在信号发生器发出一组脉冲信号时，针对电阻调节件20的不同阻值，测量待测试的功率器件200两端的电压。

进一步地，可以将电压测试件设置为高压差分电压探头，这样可以更加简单且准确地测量待测试的功率器件200两端的电压，便于与信号发生器发出的脉冲电压信号进行比对和校准，以及便于流过待测试的功率器件200的电流与其两端的电压进行对比，从而可以提高测试装置100的测试准确度。

结合图4-图6所示，功率器件200的测试装置100还可以包括：示波器，示波器至少具有第一输入通道、第二输入通道和第三输入通道，驱动件50与第一输入通道连接，电流测试件与第二输入通道连接，电压测试件与第三输入通道连接。

具体地，通过设置至少具有第一输入通道、第二输入通道和第三输入通道的示波器，驱动件50与第一输入通道连接，电流测试件与第二输入通道连接，电压测试件与第三输入通道连接，这样示波器可以同时观测驱动件电压(VGE)、待测试的功率器件200两端电压(VD)和待测试的功率器件200两端电压(ID)，并且可以实现多个对驱动件电压、待测试的功率器件200两端电压和待测试的功率器件200的电流之间的比较和分析，从而可以更加灵活准确地分析待测试的功率器件200的反向恢复特性，提高测试装置100的测试效率，提高测试装置100的测试精度。

结合图2和图3所示，测试电路30还设置有电感件60，电感件60与待测试的功率器件200反向并联。

具体地，通过在测试电路30中设置电感件60，并且使电感件60与待测试的功率器件200反向并联，这样当驱动件50的第一个脉冲信号到达，使开关件40导通，即：测试电路30导通时，待测试的功率器件200反向截止，电流可以流过电感件60，电感件60储能，驱动件50的第一脉冲信号结束，开关件40断开，即：测试电路30断开时，电感件60释能，待测试的功率器件200正向导通，并且当驱动件50的第二个脉冲信号到达，使开关件40导通，即：测试电路30再次导通时，待测试的功率器件200两端被加上反向电压。

如此，通过电感件60的设置，可以使待测试的功率器件200正在导通的时候，突然承受反向电压被迫断开，从而可以满足待测试的功率器件200发生反向恢复的条件，保证测试装置100可以对待测试的功率器件200的反向恢复特性进行测试。

进一步地，结合图2和图3所示，测试电路30包括第一主路31、第二主路32和支路33，第一主路31和第二主路32中的一个连接在测试电源10的正极和待测试的功率器件200之间，第一主路31和第二主路32中的另一个连接在测试电源10负极和待测试的功率器件200之间，支路33的一端连接于待测试的功率器件200与开关件40之间，支路33的另一端连接于待测试的功率器件200与测试电源10的正极之间，电感件60设置于支路33，开关件40设置于第二主路32，电流测试件设置于第一主路31。

具体地，通过将电感件60设置于支路33，将开关件40设置于第二主路32这样第一主路31和支路33之间可以形成一个回路，当开关件40由导通转为断开时，电感件60与待测试的功率器件200之间并未断开，从而可以保证电感件60可以释能至待测试的功率器件200，使待测试的功率器件200正向导通。

进一步地，通过将电流测试件设置于第一主路31，并且将电压测试件的一端设置于支路33，电压测试件的另一端设置于第一主路31，这样当开关件40由导通转为断开时，电流测试件以及电压测试件与待测试的功率器件200之间并未断开，从而可以保证电流测试件可以对待测试的功率器件200的反向电流进行测量，以及保证电压测试件对待测试的功率器件200两端电压进行测量，保证测试装置100的正常工作。

结合图2和图3所示，测试装置100还可以包括：电容件70，电容件70与测试电源10并联设置。具体地，通过设置电容件70，将电容件70与测试电源10并联设置，即：电容件70与待测试的功率器件200之间设置有测试电路30，这样一方面，测试电源10可以为电容件70充电，电容件70也可以在测试电源10失效时，为测试电路30提供电压，从而保证测试装置100的可靠性，另一方面，电容件70可以将电感件60的能量进行回收，从而可以减小能量损耗，可以加快测试速度。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种功率器件的测试装置，其特征在于，包括：

测试电源，所述测试电源用于与待测试的功率器件电连接，所述测试电源与待测试的功率器件之间连接有测试电路，所述测试电路选择性地为待测试的功率器件施加正向电压或反向电压；

电阻调节件，所述电阻调节件与所述测试电路电连接，所述电阻调节件调节所述测试电路中的电阻，以调节所述测试电路的电流变化率。

2.根据权利要求1所述的功率器件的测试装置，其特征在于，还包括：开关件，所述开关件位于所述测试电路中，所述开关件与所述电阻调节件电连接。

3.根据权利要求2所述的功率器件的测试装置，其特征在于，还包括：驱动件，所述驱动件与所述开关件电连接，以控制所述开关件的开通或关闭，所述电阻调节件设置于所述驱动件和所述开关件之间。

4.根据权利要求3所述的功率器件的测试装置，其特征在于，所述驱动件为信号发生器。

5.根据权利要求3所述的功率器件的测试装置，其特征在于，所述测试电路上设置有电流测试件，所述电流测试件为电流传感器和罗氏线圈电流探头中的至少一种。

6.根据权利要求5所述的功率器件的测试装置，其特征在于，所述测试电路上设置有电压测试件，所述电压测试件为高压差分电压探头。

7.根据权利要求6所述的功率器件的测试装置，其特征在于，还包括：示波器，所述示波器至少具有第一输入通道、第二输入通道和第三输入通道，所述驱动件与所述第一输入通道连接，所述电流测试件与所述第二输入通道连接，所述电压测试件与所述第三输入通道连接。

8.根据权利要求6所述的功率器件的测试装置，其特征在于，所述测试装置还设置有电感件，所述电感件与待测试的功率器件反向并联。

9.根据权利要求8所述的功率器件的测试装置，其特征在于，所述测试电路包括第一主路、第二主路和支路，所述第一主路和所述第二主路中的一个连接在所述测试电源的正极和待测试的功率器件之间，所述第一主路和所述第二主路中的另一个连接在所述测试电源的负极和待测试的功率器件之间，所述支路的一端连接于待测试的功率器件与所述开关件之间，所述支路的另一端连接于待测试的功率器件与所述测试电源的正极之间，所述电感件设置于所述支路，所述开关件设置于所述第二主路，所述电流测试件设置于第一主路，所述电压测试件的一端设置于所述支路，所述电压测试件的另一端设置于所述第一主路。

10.根据权利要求8所述的功率器件的测试装置，其特征在于，还包括：电容件，所述电容件与待测试的功率器件之间连接有所述测试电路，所述电容件与所述测试电源并联设置。