SiCMOSFET动静态参数一体化测试系统

本发明属于半导体器件测试，涉及一种sic mosfet动态、静态参数一体化的测试系统。

背景技术：

1、sic(碳化硅)mosfet作为一种先进的功率半导体器件，因其优越的性能特性，如高击穿电压、低导通电阻、快速开关速度以及良好的热稳定性，正逐渐成为高压、大功率应用领域的首选。与传统硅基mosfet相比，sic mosfet能够在更高的温度下工作，同时保持较低的能量损耗，这对于提高系统的整体效率和可靠性至关重要。

2、在sic mosfet的广泛应用中，无论是低压通信电源、服务器pc等消费电子领域的节能需求，还是电机控制器、电动汽车、不间断电源(ups)系统和光伏发电等中压领域的性能提升，乃至轨道交通、智能电网等高压领域的苛刻要求，都对sic mosfet的性能参数提出了严格的标准。特别是在高压大功率的电力系统中，更高电压等级、更大功率等级的sicmosfet模块成为推动系统性能升级的关键因素。

3、对sic mosfet的特性参数的准确测量是确保器件能够在实际应用中发挥最佳性能的基础。目前，sic mosfet的测试主要聚焦于封装后的分立器件或模块，测试内容涵盖两大类：动态参数测试和静态参数测试。静态参数测试主要包括阈值电压、导通电阻、漏电流等，这些参数反映了器件在静态条件下的基本电气特性；而动态参数测试则侧重于开关时间、开关损耗、恢复时间等，这些参数对于评估器件在高频率、高电压变化条件下的性能至关重要。

4、然而传统的测试方法存在如测试设备复杂、测试过程繁琐、动静态测试无法有效集成等问题，这不仅增加了测试成本，也降低了测试效率，不利于快速准确地评估sicmosfet的性能。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种sic mosfet动静态参数一体化测试系统，实现对于sic mosfet器件性能的一体化测试，简化器件的测试流程，提高测试效率。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种sic mosfet动静态参数一体化测试系统，其包括主电路模块、电源模块、驱动模块、电流采样模块、电压采样模块和dsp。

4、其中，主电路模块用于进行sic mosfet动态和静态参数的测试，主电路模块分别与电源模块、驱动模块、电流采样模块、电压采样模块以及dsp连接；电源模块用于为所述主电路模块、电流采样模块和电压采样模块供电；驱动模块用于将dsp产生的pwm信号进行功率放大，以驱动待测器件的开断，驱动模块分别与dsp和主电路模块连接；电流采样模块和电压采样模块分别在进行待测器件动态测试时用于采集电流和电压参数，电流采样模块和电压采样模块均分别与电源模块、主电路模块和dsp连接；dsp用于为驱动模块和主电路提供pwm信号，同时接收电流采样模块和电压采样模块的采样信号，分析待测器件的动态和静态性能。

5、进一步的，主电路模块包括引线端子、继电器k1、继电器k2、三极管q1、三极管q3和高压电源；所述引线端子包括第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子与所述电源模块连接，所述第二端子与待测器件的栅极连接，所述第三端子与所述驱动模块连接；所述三极管q1的基极接入dsp信号，集电极连接电源，集电极同时与所述继电器k2的线圈连接，发射极接地；所述三极管q3的基极接入dsp信号，集电极连接电源，集电极同时与所述继电器k1的线圈连接，发射极接地；所述继电器k1和k2的开关的一端均与所述高压电源连接，另一端均与待测器件的漏极连接。

6、进一步的，驱动模块包括三极管驱动电路、反相器、退耦电容电路和驱动芯片；所述三极管驱动电路、反相器、退耦电容电路和驱动芯片依次连接；其中，三极管驱动电路的输入端接入所述dsp的pwm信号。

7、进一步的，电流采样模块包括依次连接的电流传感器、差分放大电路和rc滤波电路。电压采样模块包括依次连接的前置电阻电路、差分放大电路和滤波电路。

8、该系统可实现sic mosfet动态和静态参数的测试，具体地，当引线端子的第一端子和第二端子连接时，继电器k2闭合，k1断开，通过电源模块供电进行器件静态参数的测试；当引线端子的第二端子和第三端子连接时，继电器k2断开，k1闭合，引入高压电源，同时通过驱动模块输入双脉冲信号，进行双脉冲测试，通过电流电压采样，得到动态参数。

9、本发明的有益效果在于：本发明提出了一种sic mosfet动静态参数的一体化测试系统，通过dsp控制两个继电器的开闭状态，可实现器件的动态测试和静态测试之间的切换，操作简单便捷，能够准确高效地测定sic mosfet器件的参数，帮助厂家有效缩短生产周期，提高生产和科研效率。

10、本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

技术特征：

1.一种sic mosfet动静态参数一体化测试系统，其特征在于：该系统包括主电路模块、电源模块、驱动模块、电流采样模块、电压采样模块和dsp；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述主电路模块包括引线端子、继电器k1、继电器k2、三极管q1、三极管q3和高压电源；所述引线端子包括第一端子、第二端子和第三端子，所述第一端子与所述电源模块连接，所述第二端子与待测器件的栅极连接，所述第三端子与所述驱动模块连接；所述三极管q1的基极接入dsp信号，集电极连接电源，集电极同时与所述继电器k2的线圈连接，发射极接地；所述三极管q3的基极接入dsp信号，集电极连接电源，集电极同时与所述继电器k1的线圈连接，发射极接地；所述继电器k1和k2的开关的一端均与所述高压电源连接，另一端均与待测器件的漏极连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述驱动模块包括三极管驱动电路、反相器、退耦电容电路和驱动芯片；所述三极管驱动电路、反相器、退耦电容电路和驱动芯片依次连接；其中，三极管驱动电路的输入端接入所述dsp的pwm信号。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电流采样模块包括依次连接的电流传感器、差分放大电路和rc滤波电路。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述电压采样模块包括依次连接的前置电阻电路、差分放大电路和滤波电路。

技术总结本发明涉及一种SiC MOSFET动静态参数一体化测试系统，属于半导体器件测试技术领域。其包括主电路模块、电源模块、驱动模块、电流采样模块、电压采样模块和DSP。其中，主电路模块用于进行SiC MOSFET动态和静态参数的测试；电源模块用于为所述主电路模块、电流采样模块和电压采样模块供电；驱动模块用于将DSP产生的PWM信号进行功率放大，以驱动待测器件的开断；电流采样模块和电压采样模块分别在进行待测器件动态测试时用于采集电流和电压参数；DSP用于为驱动模块和主电路提供PWM信号，同时接收电流采样模块和电压采样模块的采样信号，分析待测器件的动态和静态性能。技术研发人员：解宝,张健,何昕烨,刘佳馨,柳杨,陈沐昊,孙馨蔚受保护的技术使用者：合肥工业大学技术研发日：技术公布日：2024/11/14