CN108181564A - 一种uis测试电路及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及雪崩耐量测试设备技术领域，尤其是一种UIS测试电路及其测试方法，UIS测试电路括直流电源、电感器、电流测量模块和MOS开关管，MOS开关管的栅极连接于信号发生模块，MOS开关管的漏极经电感器连接于直流电源的正极，MOS开关管的源极连接于直流电源的负极，MOS开关管的栅极通过信号发生模块的控制信号控制源极和漏极之间的通断，二极管与MOS开关管并联，二极管的阴极经电感器连接于直流电源的正极，二极管的阳极连接于直流电源的负极，电感器和直流电源的正极之间还串联有电流测量模块。本发明的UIS测试电路及其测试方法能够快速准确测试二极管和三极管的雪崩耐量。

Description

一种UIS测试电路及其测试方法

技术领域

本发明涉及雪崩耐量测试设备技术领域，尤其是一种UIS测试电路及其测试方法。

背景技术

半导体二极管作为单向导电性器件，在电子电路中的应用十分广泛，选择合适的二极管，对整个电子电路系统来讲是十分重要的。选择合适的二极管需要该二极管能够承受电路中的电流，满足一定的雪崩耐量。雪崩耐量即向半导体的接合部施加较大的反向衰减偏压时，电场衰减电流的流动会引起雪崩衰减，此时元件可吸收的能量称为雪崩耐量，表示施加电压时的抗击穿能力。但目前厂商提供的二极管规格书中都没有给出二极管雪崩耐量的数值，市场上亦没有成熟的针对二极雪崩耐量测试的仪器。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种UIS测试电路及其测试方法，可以实现二极管和三极管的雪崩耐量测试。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

本发明的UIS测试电路，用于测试二极管的雪崩耐量，包括直流电源、电感器、电流测量模块和MOS开关管，所述MOS开关管的栅极连接于信号发生模块，所述MOS开关管的漏极经所述电感器连接于所述直流电源的正极，所述MOS开关管的源极连接于所述直流电源的负极，所述MOS开关管的栅极通过信号发生模块的控制信号控制所述源极和漏极之间的通断，所述二极管与MOS开关管并联，所述二极管的阴极经所述电感器连接于所述直流电源的正极，所述二极管的阳极连接于所述直流电源的负极，所述电感器和直流电源的正极之间还串联有电流测量模块，所述MOS开关管的击穿电压高于所述二极管的击穿电压。

本发明所述二极管替换为三极管，所述三极管的漏极经所述电感器连接于所述直流电源的正极，所述三极管的源极连接于所述直流电源的负极，所述三极管的栅极与源极相连形成短路，且三极管的击穿电压小于与之并联的MOS开关管的击穿电压。

本发明还提供一种UIS测试方法，用于二极管雪崩耐量测试，包括以下步骤：

S01：将二极管接入所述UIS测试电路中；

S02：所述MOS开关管导通时，所述直流电源的正极、电流测量模块、电感器、MOS开关管和直流电源的负极形成充电回路，所述电感器储能；

S03：所述MOS开关管关断时，所述电感器释放电能，对二极管施加雪崩电压使二极管进入雪崩击穿状态，直流电源的正极、电感器、二极管、直流电源的负极形成测试回路，以测量所述二极管的雪崩耐量；

S04：二极管的雪崩耐量(E)＝L*I²/2，L为电感器的电感量，I为电流测量模块的电流值，由此计算出所述二极管的雪崩耐量。

本发明还提供一种UIS测试方法，用于三极管雪崩耐量测试，包括以下步骤：

S101：将三极管接入UIS测试电路中，同时将三极管的栅极与源极相连形成短路；

S102：MOS开关管导通时，直流电源的正极、电流测量模块、电感器、MOS开关管和直流电源的负极形成充电回路，电感器储能；

S103：MOS开关管关断时，电感器释放电能，电感器上存储的能量对三极管施加雪崩电压，待测半导体三极管进入雪崩击穿状态，直流电源的正极、电感器、三极管、直流电源的负极形成测试回路，以测量三极管的雪崩耐量；

S104：三极管的雪崩耐量(E)＝L*I2/2，L为电感器的电感量，电感器的电感值已知，I为电流测量模块的电流值，由此计算出三极管的雪崩耐量。

本发明的UIS测试电路及其测试方法的有益效果是：

1、本发明的测试电路及其测试方法可以快速、准确地测量二极管和三极管的雪崩耐量；

2、本发明的测试电路由于增加了一个并联的MOS开关管，MOS开关管的击穿电压明显高于二极管的击穿电压，测试过程中MOS开关管基本不会坏掉，这样可以解决测量二极管雪崩耐量时的驱动振荡问题。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本实施例一的UIS测试电路的原理图；

图2是本实施例二的UIS测试电路的原理图。

其中：直流电源1、电感器2、MOS开关管3、二极管4、电流测量模块5、三极管6。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的UIS测试电路及其测试方法进行更详细的描述，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，例如按照有关系统或有关商业的限制，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。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。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例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

实施例一：

如图1所示，本实施例的UIS测试电路用于测试二极管4的雪崩耐量，该UIS测试电路包括直流电源1、电感器2、电流测量模块5和MOS开关管3，MOS开关管3的栅极连接于信号发生模块，MOS开关管3的漏极经电感器2连接于直流电源1的正极，MOS开关管3的源极连接于直流电源1的负极，MOS开关管3的栅极通过信号发生模块的控制信号控制源极和漏极之间的通断，二极管4与MOS开关管3并联，二极管4的阴极经电感器2连接于直流电源1的正极，二极管4的阳极连接于直流电源1的负极，电感器2和直流电源1的正极之间还串联有电流测量模块5，MOS开关管3的击穿电压高于二极管4的击穿电压，以保证二极管4能被击穿而MOS开关管3不会坏掉。

当然本实施例的MOS开关管3还可以替换为晶体管或晶闸管等，只要能实现可控开关型功率器件功能的器件即可，对此不作限制。

本实施例中的电流测量模块5串联在电感器2和直流电源1的正极之间，但电流测量模块5并不限于此种连接方式，如电流测量模块5还可位于MOS开关管3的漏极和电感器2之间，亦在本发明的思想范围之内。

上述的UIS测试电路的测试方法包括以下步骤：

S01：将二极管4接入UIS测试电路中；

S02：MOS开关管3导通时，直流电源1的正极、电流测量模块5、电感器2、MOS开关管3和直流电源1的负极形成充电回路，流过电感器2及MOS开关管3的漏极和源极的电流线性增加，存储在电感器2上的能量线性增加，电感器2储能；

S03：MOS开关管3关断时，电感器2释放电能，电感器2上存储的能量向二极管4的阴极方向转移，二极管4的阴极上的电压突增，对二极管4施加雪崩电压，二极管4进入雪崩击穿状态。因为二极管4的击穿电压小于与之并联的MOS开关管3的击穿电压，二极管4领先进入雪崩击穿，电感器2转移过来的能量施加到二极管4的阴极，直流电源1的正极、电感器2、二极管4、直流电源1的负极形成测试回路，以测量二极管4的雪崩耐量；

S04：二极管4的雪崩耐量(E)＝L*I2/2，L为电感器2的电感量，I为电流测量模块5测得的电流值，由此计算出二极管4的雪崩耐量。

此外，本实施例的测试电路由于增加了一个并联的MOS开关管3，MOS开关管3的击穿电压明显高于二极管4的击穿电压，测试过程中MOS开关管3基本不会坏掉，这样可以解决测量二极管4雪崩耐量时的驱动振荡问题。

实施例二：

本实施例与实施例一的测试电路相同，区别在于：待测管替换为三极管6，即将待测的二极管4替换为三极管6，三极管6的漏极经电感器2连接于直流电源1的正极，三极管6的源极连接于直流电源1的负极，三极管6的栅极与源极相连形成短路，且三极管6的击穿电压小于与之并联的MOS开关管3的击穿电压。

本实施例的测试电路的测试方法包括以下步骤：

S101：将三极管6接入UIS测试电路中，同时将三极管6的栅极与源极相连形成短路；

S102：MOS开关管3导通时，直流电源1的正极、电流测量模块5、电感器2、MOS开关管3和直流电源1的负极形成充电回路，流过电感器2及MOS开关管3的漏极和源极的电流线性增加，存储在电感器2上的能量线性增加，电感器2储能；

S103：MOS开关管3关断时，电感器2释放电能，电感器2上存储的能量向三极管6的漏极方向转移，三极管6的漏极上的电压突增，而三极管6的栅极和源极短路，三极管6始终处于关断状态，三极管6的漏极上的电压对三极管6施加雪崩电压，待测半导体三极管6进入雪崩击穿状态。因为三极管6的击穿电压小于与之并联的MOS开关管3的击穿电压，三极管6领先进入雪崩击穿，电感器2转移过来的能量施加到三极管6的阴极，直流电源1的正极、电感器2、三极管6、直流电源1的负极形成测试回路，以测量三极管6的雪崩耐量；

S104：三极管6的雪崩耐量(E)＝L*I2/2，L为电感器2的电感量，电感器2的电感值已知，I为电流测量模块5的电流值，由此计算出三极管6的雪崩耐量。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (4)

1.一种UIS测试电路，用于测试二极管(4)的雪崩耐量，其特征在于：包括直流电源(1)、电感器(2)、电流测量模块(5)和MOS开关管(3)，所述MOS开关管(3)的栅极连接于信号发生模块，所述MOS开关管(3)的漏极经所述电感器(2)连接于所述直流电源(1)的正极，所述MOS开关管(3)的源极连接于所述直流电源(1)的负极，所述MOS开关管(3)的栅极通过信号发生模块的控制信号控制所述源极和漏极之间的通断，所述二极管(4)与MOS开关管(3)并联，所述二极管(4)的阴极经所述电感器(2)连接于所述直流电源(1)的正极，所述二极管(4)的阳极连接于所述直流电源(1)的负极，所述电感器(2)和直流电源(1)的正极之间还串联有电流测量模块(5)，所述MOS开关管(3)的击穿电压高于所述二极管(4)的击穿电压。

2.根据权利要求1所述的UIS测试电路，其特征在于：所述二极管(4)替换为三极管(6)，所述三极管(6)的漏极经所述电感器(2)连接于所述直流电源(1)的正极，所述三极管(6)的源极连接于所述直流电源(1)的负极，所述三极管(6)的栅极与源极相连形成短路，且三极管(6)的击穿电压小于与之并联的MOS开关管(3)的击穿电压。

3.一种UIS测试方法，使用如权利要求1所述的UIS测试电路，其特征在于：包括以下步骤：

S01：将二极管(4)接入所述UIS测试电路中；

S02：所述MOS开关管(3)导通时，所述直流电源(1)的正极、电流测量模块(5)、电感器(2)、MOS开关管(3)和直流电源(1)的负极形成充电回路，所述电感器(2)储能；

S03：所述MOS开关管(3)关断时，所述电感器(2)释放电能，对二极管(4)施加雪崩电压使二极管(4)进入雪崩击穿状态，直流电源(1)的正极、电感器(2)、二极管(4)、直流电源(1)的负极形成测试回路，以测量所述二极管(4)的雪崩耐量；

S04：二极管(4)的雪崩耐量(E)＝L*I²/2，L为电感器(2)的电感量，I为电流测量模块(5)的电流值，由此计算出所述二极管(4)的雪崩耐量。

4.一种UIS测试方法，使用如权利要求2所述的UIS测试电路，其特征在于：包括以下步骤：

S101：将三极管(6)接入UIS测试电路中，同时将三极管(6)的栅极与源极相连形成短路；

S102：MOS开关管(3)导通时，直流电源(1)的正极、电流测量模块(5)、电感器(2)、MOS开关管(3)和直流电源(1)的负极形成充电回路，电感器(2)储能；

S103：MOS开关管(3)关断时，电感器(2)释放电能，电感器(2)上存储的能量对三极管(6)施加雪崩电压，待测半导体三极管(6)进入雪崩击穿状态，直流电源(1)的正极、电感器(2)、三极管(6)、直流电源(1)的负极形成测试回路，以测量三极管(6)的雪崩耐量；

S104：三极管(6)的雪崩耐量(E)＝L*I2/2，L为电感器(2)的电感量，电感器(2)的电感值已知，I为电流测量模块(5)的电流值，由此计算出三极管(6)的雪崩耐量。