CN111487514B - 一种igbt动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统 - Google Patents
一种igbt动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111487514B CN111487514B CN202010312229.4A CN202010312229A CN111487514B CN 111487514 B CN111487514 B CN 111487514B CN 202010312229 A CN202010312229 A CN 202010312229A CN 111487514 B CN111487514 B CN 111487514B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- collector
- current
- measured
- voltage
- electric quantity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 143
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 111
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 105
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 claims description 31
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 8
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 19
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 31
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000005493 welding type Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
- G01R31/2608—Circuits therefor for testing bipolar transistors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
- G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
- G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
- G01R27/2605—Measuring capacitance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
- G01R31/2608—Circuits therefor for testing bipolar transistors
- G01R31/2617—Circuits therefor for testing bipolar transistors for measuring switching properties thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统,包括:测量IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和集电极实测电流在瞬态开通过程中的电流变化曲线;利用电压变化曲线计算发射极实测电压在瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差;利用电流变化曲线计算在瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差;利用电量差除以电压差得到IGBT动态参数测试电路的杂散电容。本发明基于IGBT器件的开通瞬态波形,通过实测的方法计算动态测试平台的杂散电容,可以有效评估动态测试设备测量结果的准确性,为制定设备杂散电容的标准提供了依据。
Description
技术领域
本发明涉及器件测试技术领域,具体涉及一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统。
背景技术
IGBT结合了MOS器件与双极晶体管器件的优势,已经成为电力电子领域的主流器件,广泛应用于通信、交通、工业以及输电等领域,对应的封装结构经过几十年的发展,也已经由传通的焊接型,向超低寄生电感封装、智能功率模块以及超大功率压接封装结构发展。
IGBT动态参数是表征IGBT开关特性的基本参数,是器件应用设计的基础,为了测量IGBT器件的动态参数,需要搭建相应动态性能测试平台。由于测试回路中杂散电容的存在,发明人发现,在IGBT器件关断过程中,会出现电压快速上升引起的电流畸变不明显的情况,从而IGBT动态参数测试平台的杂散电容不好计算,但是在开通瞬态过程中,电压的快速变化导致电流的畸变较为明显,从而影响器件参数的测试结果。因此,确定杂散电容值的大小,对于准确获得IGBT器件的动态参数具有重要意义。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统,解决现有技术中在IGBT开通瞬态过程中电压的快速变化,导致电流的畸变,然而无法获取IGBT动态参数测试平台的测试回路中杂散电容,从而影响器件参数的测试结果的问题。
为达到上述目的,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法,所述IGBT动态参数测试电路用于连接IGBT器件以对所述IGBT器件进行测试,所述方法包括:测量所述IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到所述发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和所述集电极实测电流在所述瞬态开通过程中的电流变化曲线;利用所述电压变化曲线计算所述发射极实测电压在所述瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差;利用所述电流变化曲线计算在所述瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差;利用所述电量差除以所述电压差得到所述IGBT动态参数测试电路的杂散电容。
在一实施例中,所述利用所述电流变化曲线计算在所述瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差,包括:利用电流变化曲线对在所述瞬态开通过程中所述集电极实测电流进行积分,得到所述集电极实测电量;利用在所述瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及所述结束时刻与所述开始时刻的时间差计算得到所述理想电量;将所述理想电量减去所述实测电量得到所述电量差。
在一实施例中,通过以下公式计算得到所述电量差:
其中,ΔQ表示电量差,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻。
在一实施例中,通过以下公式计算理想电量:
其中,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻。
在一实施例中,通过以下公式计算所述IGBT动态参数测试电路的杂散电容:
其中,Cσ表示IGBT动态参数测试电路的杂散电容,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻,uce表示发射极实测电压。
在一实施例中,所述IGBT动态参数测试电路中存在的杂散电容包括:所述集电极与电源正极之间的第一寄生电容,以及所述集电极与电源负极之间的第二寄生电容。
在一实施例中,所述利用在所述瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及所述结束时刻与所述开始时刻的时间差计算得到所述理想电量,包括:根据基尔霍夫定理,计算IGBT器件的集电极理想电流;
通过以下公式计算集电极理想电流:
iload=ic+ic1+ic2
其中,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,ic1表示第一寄生电容产生的第一电流分量,ic2表示第二寄生电容产生的第二电流分量;
利用电流变化曲线在瞬态开通过程的开始时刻和瞬态开通过程的结束时刻对所述理想电流进行积分,得到所述理想电量。
在一实施例中,通过以下公式计算瞬态开通过程IGBT动态参数测试电路的杂散电容引起的电流分量:
其中,Cσ1表示集电极与直流母线电容正极之间的第一寄生电容,ic1表示第一寄生电容产生的第一电流分量,Cσ2表示集电极与直流母线电容负极之间的第二寄生电容,ic2表示第二寄生电容产生的第二电流分量,uce表示发射极实测电压,uc表示直流母线电压。
第二方面,本发明实施例提供一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取系统,包括:获取模块,用于测量所述IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到所述发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和所述集电极实测电流在所述瞬态开通过程中的电流变化曲线;第一计算模块,用于利用所述电压变化曲线计算所述发射极实测电压在所述瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差;第二计算模块,用于利用所述电流变化曲线计算在所述瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差;第三计算模块,用于利用所述电量差除以所述电压差得到所述IGBT动态参数测试电路的杂散电容。
第三方面,本发明实施例提供一种电子设备,包括:至少一个处理器,以及与至少一个处理器通信连接的存储器,其中,存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令,指令被至少一个处理器执行,以使至少一个处理器执行本发明实施例第一方面的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行本发明实施例第一方面的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。
本发明技术方案,具有如下优点:
1.本发明提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统,通过测量的IGBT瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到相应的变化曲线,利用变化曲线计算电压差和电量差,进而求得IGBT动态参数测试电路的杂散电容;基于IGBT器件的开通瞬态波形,通过实测的方法计算动态测试平台的杂散电容,进而评价测试设备的动态测试性能,同时也是评估动态测试设备测量结果准确性的重要依据,通过准确测量得到设备的杂散电容值,可以有效评估动态测试设备测量结果的准确性,为制定设备杂散电容的标准提供了依据。
2.本发明提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统,通过分析提取IGBT动态参数测试电路包含的杂散电容,然后计算在IGBT的开通过程中杂散电容引起的电流分量,利用确定的瞬态开通过程的开始时刻和结束时刻及实测电压的变化曲线和是测电流变化曲线,计算得到理想电量,进而计算出IGBT动态参数测试电路的杂散电容值;通过计算出的测试电路中存在的杂散电容值对IGBT动态参数测试结果进行矫正,使得评估动态测试设备测量结果更加准确。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法的一个具体示例的流程图;
图2为本发明实施例提供的IGBT动态参数测试电路的原理图;
图3为本发明实施例提供的瞬态开通过程中的电压变化曲线和电流变化曲线的示意图;
图4为本发明实施例提供的IGBT动态参数测试电路原理图的等效电路图;
图5为本发明实施例提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取系统的示意图;
图6为本发明实施例提供的电子设备一个具体示例的组成图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,还可以是两个元件内部的连通,可以是无线连接,也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外,下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
本发明实施例提供一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法,其中,IGBT动态参数测试电路用于连接IGBT器件以对IGBT器件进行测试,如图1所示,本发明实施例的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法包括如下步骤:
步骤S1:测量IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和集电极实测电流在瞬态开通过程中的电流变化曲线。
本发明实施例中,是基于双脉冲测试方法,搭建IGBT动态参数测试平台,测试电路原理图如图2所示,其中,DUT为被测器件,Diode为续流二极管,Lload为负载电感的值,ic为被测IGBT器件的集电极电流,iload为负载电流,udc为直流母线电压,uge为IGBT的门极与发射极之间的电压。需要说明的是,本发明实施例仅仅通过如图2所示的电路进行举例说明,在实际应用中本发明实施例提供的方法还可以应用于在开通过程中测量IGBT参数的测试电路中存在杂散电容的其他电路,本发明并不以此为限。
本发明实施例通过测量工具,例如用交流钳表进行测量,其中选用钳表是一种相当方便的测量仪器,它最大的特点就是不需剪断电线,而能测量电流值、电压值,当我们用一般电表测量电流时,我们需要把线剪断并把电表连接到被测电路,但是使用钳表的话,我们只要把钳表夹在导线上便可测量电流、电压,这种测量方式最大的益处就是可以测量大电流、电压而不需关闭被测电路。测量出IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,根据实测电压和实测电流随时间变化的关系,得到发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和集电极实测电流在瞬态开通过程中的电流变化曲线,利用电流变化曲线,如图3所示,选取电流开始上升的时间点作为后续积分计算的瞬态开通过程的开始时刻,选取电流下降后又开始上升的拐点对应的时间点作为积分计算的瞬态开通过程的结束时刻,确定好瞬态开通过程的开始时刻和结束时刻后,就可以结合实际的开关波形在此时间段进行电容值的计算。
需要说明的是,本发明实施例中测量器件发射极实测电压和集电极实测电流的测量工具可以是交流钳,也可以是其他测量工具,比如万用表,只需要在测量过程中注意测量电压时不要搞错交、直流档位,测量电流要求从大档开始,因为档位过小容易烧表,因此对于测量工具仅仅需要根据系统的实际需要进行选择即可,本发明并不以此为限。
步骤S2:利用电压变化曲线计算发射极实测电压在瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差。
本发明实施例中,利用测量数据得到的电压变化曲线,将瞬态开通过程的结束时刻的发射极实测电压减去开始时刻对应的实测电压值就可以得到,瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差。需要说明的是,在实际应用中,可能根据实际系统的需求不同,在计算瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差的过程中,利用一定的原则进行加权计算或者增加一个基数,本发明并不以此为限。
步骤S3:利用电流变化曲线计算在瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差。
本发明实施例中,利用测量数据得到的电流变化曲线,将瞬态开通过程的集电极理想电量减去实测电量,得到的电量差,其中,电量表示物体所带电荷的多少,电量也可以指用电设备所需用电能的数量,这时又称为电能或电功,电能的单位是千瓦·时(kW·h)。电量等于电流乘以时间。需要说明的是,在实际应用中,可能根据实际系统的需求不同,在计算瞬态开通过程的集电极理想电量与实测电量的电量差的过程中,利用一定的原则进行加权计算或者增加一个基数,本发明并不以此为限。
可选地,通过以下公式计算得到电量差:
其中,ΔQ表示电量差,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻。
可选地,通过以下公式计算理想电量:
其中,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻。
步骤S4:利用电量差除以电压差得到IGBT动态参数测试电路的杂散电容。
本发明实施例中,利用电量差除以电压差得到IGBT动态参数测试电路的杂散电容,由于测试电路中杂散电容的存在,导致实际流过被测IGBT器件集电极和发射极之间的实际电流小于测试电路的理想电流,进而导致了实际对IGBT动态参数的测试有所偏差,因此基于如图4所示的测试电路原理图的等效电路图进行分析,IGBT动态参数测试电路中存在的杂散电容包括:集电极与电源正极之间的第一寄生电容,以及集电极与电源负极之间的第二寄生电容。计算出测试电路中存在的杂散电容值后,就可以通过杂散电容及流过杂散电容的电流分量对IGBT动态参数测试结果进行矫正,使得评估动态测试设备测量结果更加准确。
可选地,可以通过以下公式计算IGBT动态参数测试电路的杂散电容:
其中,Cσ表示IGBT动态参数测试电路的杂散电容,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻,uce表示发射极实测电压。
本发明提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法,通过测量的IGBT瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到相应的变化曲线,利用变化曲线计算电压差和电量差,进而求得IGBT动态参数测试电路的杂散电容;基于IGBT器件的开通瞬态波形,通过实测的方法计算动态测试平台的杂散电容,进而评价测试设备的动态测试性能,同时也是评估动态测试设备测量结果准确性的重要依据,通过准确测量得到设备的杂散电容值,可以有效评估动态测试设备测量结果的准确性,为制定设备杂散电容的标准提供了依据。
在一具体实施例中,利用电流变化曲线计算在瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差,包括如下步骤:
步骤S31:利用电流变化曲线对在瞬态开通过程中集电极实测电流进行积分,得到集电极实测电量。
本发明实施例中,利用电流变化曲线对在瞬态开通过程中集电极实测电流进行积分,得到集电极实测电量,需要说明的是,在进行计算的过程中,还可以根据系统某个模块或运行参数的重要性,选择增加相应的权重,本发明并不以此为限。
可选地,可以通过以下公式计算集电极实测电量:
其中,Qc表示集电极实测电量,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻。
步骤S32:利用在瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及结束时刻与开始时刻的时间差计算得到理想电量。
本发明实施例中,利用在瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及结束时刻与开始时刻的时间差计算得到理想电量,在实际应用中,可能根据实际测量电路的不同计算结果稍有不同,只要计算结果在一定允许的误差范围内即可,本发明并不以此为限。
步骤S33:将理想电量减去实测电量得到电量差。
在一具体实施例中,利用在瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及结束时刻与开始时刻的时间差计算得到理想电量,包括如下步骤:
步骤S321:根据基尔霍夫定理,计算IGBT器件的集电极理想电流。
本发明实施例中,对于上述测试电路进行分析,根据根据基尔霍夫定理,计算IGBT器件的集电极理想电流,将IGBT器件的集电极实测电流加上集电极与电源正极之间的第一寄生电容和集电极与电源负极之间的第二寄生电容就得到了IGBT器件的集电极理想电流,在实际应用中,还可能存在其他电流,根据实际电路的不同可以进行相应的调整,本发明并不以此为限。
在整个测试电路中,以图2中测试电路为例进行说明,整个理想电流分为三个电流分量,实际流过器件集电极和发射极之间的电流,流过器件集电极与电源正极之间的第一寄生电容和集电极与电源负极之间的第二寄生电容的两个电流分量,在实际应用中,计算流过电路中存在的寄生电容的电流分量的过程中,可能会根据某个支路的敏感程度及重要程度进行加权或增加基数的计算,并且对于理想电流的计算也是根据实际测试电路的不同进行不同的分析,本发明并不以此为限。
可选地,通过以下公式计算集电极理想电流:
iload=ic+ic1+ic2 (5)
其中,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,ic1表示第一寄生电容产生的第一电流分量,ic2表示第二寄生电容产生的第二电流分量。
可选地,通过以下公式计算瞬态开通过程IGBT动态参数测试电路的杂散电容引起的电流分量:
其中,Cσ1表示集电极与直流母线电容正极之间的第一寄生电容,ic1表示第一寄生电容产生的第一电流分量,Cσ2表示集电极与直流母线电容负极之间的第二寄生电容,ic2表示第二寄生电容产生的第二电流分量,uce表示发射极实测电压,uc表示直流母线电压。
步骤S322:利用电流变化曲线在瞬态开通过程的开始时刻和瞬态开通过程的结束时刻对理想电流进行积分,得到理想电量。
本发明实施例中,根据基尔霍夫定理,计算出IGBT器件的集电极理想电流后,利用电流变化曲线在瞬态开通过程的开始时刻和瞬态开通过程的结束时刻对理想电流进行积分,得到理想电量。
可选地,可以通过以下公式计算理想电量:
其中,iload表示集电极理想电流,Cσ表示IGBT动态参数测试电路的杂散电容Cσ1表示集电极与直流母线电容正极之间的第一寄生电容,Cσ2表示集电极与直流母线电容负极之间的第二寄生电容,ic表示集电极实测电流,t1表示瞬态开通过程的开始时刻,t2表示瞬态开通过程的结束时刻,uce表示发射极实测电压。
本发明提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法,通过分析提取IGBT动态参数测试电路包含的杂散电容,然后计算在IGBT的开通过程中杂散电容引起的电流分量,利用确定的瞬态开通过程的开始时刻和结束时刻及实测电压的变化曲线和是测电流变化曲线,计算得到理想电量,进而计算出IGBT动态参数测试电路的杂散电容值;通过计算出的测试电路中存在的杂散电容值对IGBT动态参数测试结果进行矫正,使得评估动态测试设备测量结果更加准确。
实施例2
本发明实施例提供一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取系统,如图5所示,包括:
获取模块1,用于测量IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和集电极实测电流在瞬态开通过程中的电流变化曲线;此模块执行实施例1中的步骤S1所描述的方法,在此不再赘述。
第一计算模块2,用于利用电压变化曲线计算发射极实测电压在瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差;此模块执行实施例1中的步骤S2所描述的方法,在此不再赘述。
第二计算模块3,用于利用电流变化曲线计算在瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差;此模块执行实施例1中的步骤S3所描述的方法,在此不再赘述。
第三计算模块4,用于利用电量差除以电压差得到IGBT动态参数测试电路的杂散电容;此模块执行实施例1中的步骤S4所描述的方法,在此不再赘述。
本发明提供的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取系统,通过通过测量的IGBT瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到相应的变化曲线,利用变化曲线计算电压差和电量差,进而求得IGBT动态参数测试电路的杂散电容;基于IGBT器件的开通瞬态波形,通过实测的方法计算动态测试平台的杂散电容,进而评价测试设备的动态测试性能,同时也是评估动态测试设备测量结果准确性的重要依据,通过准确测量得到设备的杂散电容值,可以有效评估动态测试设备测量结果的准确性,为制定设备杂散电容的标准提供了依据;通过分析提取IGBT动态参数测试电路包含的杂散电容,然后计算在IGBT的开通过程中杂散电容引起的电流分量,利用确定的瞬态开通过程的开始时刻和结束时刻及实测电压的变化曲线和是测电流变化曲线,计算得到理想电量,进而计算出IGBT动态参数测试电路的杂散电容值;通过计算出的测试电路中存在的杂散电容值对IGBT动态参数测试结果进行矫正,使得评估动态测试设备测量结果更加准确。
实施例3
本发明实施例提供一种电子设备,如图6所示,包括:至少一个处理器401,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器),至少一个通信接口403,存储器404,至少一个通信总线402。其中,通信总线402用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口403可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选通信接口403还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器404可以是高速RAM存储器(Ramdom Access Memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器404可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器401的存储装置。其中处理器401可以执行实施例1的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。存储器404中存储一组程序代码,且处理器401调用存储器404中存储的程序代码,以用于执行实施例1的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。
其中,通信总线402可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,简称EISA)总线等。通信总线402可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器404可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文:random-access memory,缩写:RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard diskdrive,缩写:HDD)或固降硬盘(英文:solid-state drive,缩写:SSD);存储器404还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中,处理器401可以是中央处理器(英文:central processing unit,缩写:CPU),网络处理器(英文:network processor,缩写:NP)或者CPU和NP的组合。
其中,处理器401还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:CPLD),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmable gate array,缩写:FPGA),通用阵列逻辑(英文:generic arraylogic,缩写:GAL)或其任意组合。
可选地,存储器404还用于存储程序指令。处理器401可以调用程序指令,实现如本申请执行实施例1中的模IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行实施例1的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard DiskDrive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法,其特征在于,所述IGBT动态参数测试电路用于连接IGBT器件以对所述IGBT器件进行测试,所述方法包括:
测量所述IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到所述发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和所述集电极实测电流在所述瞬态开通过程中的电流变化曲线;
利用所述电压变化曲线计算所述发射极实测电压在所述瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差;
利用所述电流变化曲线计算在所述瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差;
利用所述电量差除以所述电压差得到所述IGBT动态参数测试电路的杂散电容。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述利用所述电流变化曲线计算在所述瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差,包括:
利用电流变化曲线对在所述瞬态开通过程中所述集电极实测电流进行积分,得到所述集电极实测电量;
利用在所述瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及所述结束时刻与所述开始时刻的时间差计算得到所述理想电量;
将所述理想电量减去所述实测电量得到所述电量差。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述IGBT动态参数测试电路中存在的杂散电容包括:所述集电极与电源正极之间的第一寄生电容,以及所述集电极与电源负极之间的第二寄生电容。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述利用在所述瞬态开通过程的结束时刻的集电极实测电流与开始时刻的集电极实测电流以及所述结束时刻与所述开始时刻的时间差计算得到所述理想电量,包括:
根据基尔霍夫定理,计算IGBT器件的集电极理想电流;
通过以下公式计算集电极理想电流:
iload=ic+ic1+ic2
其中,iload表示集电极理想电流,ic表示集电极实测电流,ic1表示第一寄生电容产生的第一电流分量,ic2表示第二寄生电容产生的第二电流分量;
利用电流变化曲线在瞬态开通过程的开始时刻和瞬态开通过程的结束时刻对所述理想电流进行积分,得到所述理想电量。
9.一种IGBT动态参数测试电路杂散电容提取系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于测量所述IGBT器件在瞬态开通过程中的发射极实测电压和集电极实测电流,得到所述发射极实测电压在瞬态开通过程中的电压变化曲线和所述集电极实测电流在所述瞬态开通过程中的电流变化曲线;
第一计算模块,用于利用所述电压变化曲线计算所述发射极实测电压在所述瞬态开通过程的结束时刻与开始时刻的电压差;
第二计算模块,用于利用所述电流变化曲线计算在所述瞬态开通过程中集电极理想电量与实测电量的电量差;
第三计算模块,用于利用所述电量差除以所述电压差得到所述IGBT动态参数测试电路的杂散电容。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述的IGBT动态参数测试电路杂散电容提取方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010312229.4A CN111487514B (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 一种igbt动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010312229.4A CN111487514B (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 一种igbt动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111487514A CN111487514A (zh) | 2020-08-04 |
CN111487514B true CN111487514B (zh) | 2022-07-22 |
Family
ID=71792956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010312229.4A Active CN111487514B (zh) | 2020-04-20 | 2020-04-20 | 一种igbt动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111487514B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113063990B (zh) * | 2021-03-23 | 2022-11-11 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种杂散电容及功率半导体器件电流的计算方法 |
CN113899998B (zh) * | 2021-09-03 | 2024-05-24 | 深圳供电局有限公司 | Igbt参数的测试方法、装置、计算机设备和存储介质 |
CN115881574B (zh) * | 2023-03-08 | 2023-05-05 | 广东仁懋电子有限公司 | 提升碳化硅mos管制备效果的方法、系统、设备及介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08135547A (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-28 | Nippondenso Co Ltd | Igbt駆動回路および点火装置 |
CA2267544A1 (en) * | 1998-03-31 | 1999-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gate control circuit for voltage drive switching element |
JP2008096391A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 伝導ノイズシミュレータ、伝導ノイズシミュレーション方法および伝導ノイズシミュレーションプログラム |
CN101430351A (zh) * | 2007-11-09 | 2009-05-13 | 京元电子股份有限公司 | 精准量测自动测试设备内部杂散电容的电路、系统与方法 |
CN106960085A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-18 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种在线预估igbt元件结温的方法 |
CN113899998A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-01-07 | 深圳供电局有限公司 | Igbt参数的测试方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5652688A (en) * | 1995-09-12 | 1997-07-29 | Schweitzer Engineering Laboratories, Inc. | Hybrid circuit using miller effect for protection of electrical contacts from arcing |
CN102735942A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-17 | 中国科学院电工研究所 | 功率半导体器件寄生电容测试装置 |
CN107766609A (zh) * | 2017-09-06 | 2018-03-06 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种igbt模块的寄生电感提取方法和装置 |
CN108183603B (zh) * | 2017-11-09 | 2019-05-31 | 东莞理工学院 | 一种单级无桥软开关谐振隔离型功率因数校正电路 |
CN110824321B (zh) * | 2019-10-25 | 2022-04-05 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种igbt动态参数测试平台的杂散电容获取方法 |
-
2020
- 2020-04-20 CN CN202010312229.4A patent/CN111487514B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08135547A (ja) * | 1994-11-04 | 1996-05-28 | Nippondenso Co Ltd | Igbt駆動回路および点火装置 |
CA2267544A1 (en) * | 1998-03-31 | 1999-09-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Gate control circuit for voltage drive switching element |
JP2008096391A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 伝導ノイズシミュレータ、伝導ノイズシミュレーション方法および伝導ノイズシミュレーションプログラム |
CN101430351A (zh) * | 2007-11-09 | 2009-05-13 | 京元电子股份有限公司 | 精准量测自动测试设备内部杂散电容的电路、系统与方法 |
CN106960085A (zh) * | 2017-03-07 | 2017-07-18 | 株洲中车时代电气股份有限公司 | 一种在线预估igbt元件结温的方法 |
CN113899998A (zh) * | 2021-09-03 | 2022-01-07 | 深圳供电局有限公司 | Igbt参数的测试方法、装置、计算机设备和存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Parametric study of optimum gate-resistance for performance and short-circuit robustness of novel half-bridge IGBT modules;Alireza Cheraghinezhad et al;《2018 IEEE International Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles & International Transportation Electrification Conference (ESARS-ITEC)》;20190114;1-6 * |
基于动态热敏电参数IGBT状态检测;李振;《万方论文》;20200416;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111487514A (zh) | 2020-08-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN111487514B (zh) | 一种igbt动态参数测试电路杂散电容提取方法及系统 | |
CN107102211B (zh) | Igbt模块内部杂散电感测量装置及测量方法 | |
CN110824321B (zh) | 一种igbt动态参数测试平台的杂散电容获取方法 | |
CN113063990B (zh) | 一种杂散电容及功率半导体器件电流的计算方法 | |
CN108267680B (zh) | 一种基于igbt器件关断的电感提取方法及装置 | |
CN107167676B (zh) | 一种电力电子变换器直流母排杂散参数提取方法 | |
CN104391243B (zh) | 三相剩余电流动作保护器的自动测试装置 | |
CN110673010A (zh) | 一种测算功率半导体器件的栅极内阻的方法及装置 | |
CN110044510B (zh) | Igbt模块测温电路、测温方法及计算机可读存储介质 | |
Liu et al. | A new characterization technique for extracting parasitic inductances of fast switching power MOSFETs using two-port vector network analyzer | |
CN109407043B (zh) | 电能表校准方法、装置以及设备 | |
RU2645449C1 (ru) | Микропроцессорное устройство диагностики изоляции электродвигателя по ЭДС самоиндукции с функцией мегомметра | |
CN105480101B (zh) | 一种复合电源电动汽车的功率分配方法及装置 | |
CN103698598B (zh) | 电表及其低误差脉冲输出方法 | |
CN109709423B (zh) | 一种电气器件换流回路杂散参数的测量方法 | |
CN116106714A (zh) | 一种可调开通延迟时间的实时在线结温提取电路 | |
CN109991513B (zh) | 一种计算短路电流直流分量的时间常数的理论值的方法及系统 | |
CN114564906A (zh) | 一种SiC MOSFET仿真建模方法及系统 | |
CN108279333B (zh) | 一种基于igbt器件的电感提取方法及装置 | |
CN106970269A (zh) | 模块化多电平换流器子模块局部杂散电感提取方法及系统 | |
CN107341305B (zh) | 基于毫米波超低功率应用的肖特基二极管精确建模方法 | |
CN107991543A (zh) | 绝缘栅双极型晶体管的栅极电荷量测量电路及其测量方法 | |
CN111487520A (zh) | Igbt模块的测试方法、装置及电子设备 | |
CN117310267A (zh) | 一种储能系统的采样电流校准方法、装置及储能系统 | |
CN207380122U (zh) | Mosfet漏源极耐压检测电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |