CN110376539A - 一种校准示波器通道的测量延时方法、装置及校准设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种校准示波器通道的测量延时方法、装置及校准设备，其中方法可以基于待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，进而得到待测电压的开关动态波形图发生波形转折的第一波形转折点和待测电流发生波形转折的第二波形转折点，进一步结合第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移位置对应的偏移时间，计算特征时间和偏移时间之间的差值，可以准确调整待测电压与待测电流之间在同一驱动状态下存在的相对延时，并且可以降低测量延时的成本,同时适合应用在高速功率开关器件测量开关特性的场景中。

Description

一种校准示波器通道的测量延时方法、装置及校准设备

技术领域

本发明涉及示波器校准技术领域，具体涉及一种校准示波器通道的测量延时方法、装置及校准设备。

背景技术

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。因此，示波器通常用来对电物理量进行测量，例如：示波器可以用来测量电流信息和电压信息，单独测量电流信息或电压信息使用示波器的一个通道就可以实现，但是对于同时测量电压信息和电流信息，就需要使用示波器的两个通道才能实现，还有对于同时测量两个或两个以上的电物理量进行信息比对时，就需要使用示波器的多个通道才能实现。然而，对于使用示波器的多通道同时测量多个电物理量，由于每个通道测量的电物理量不同，很难保证多个通道保持信号同步，即多个通道在测量电物理量的过程中相互之间存在一定延时。例如：同时测量电流信息和电压信息时，需要选用示波器不同通道的探头，而电压探头和电流探头应用的是不同的物理方法来把电信号转换进来，二者在测量过程中必然会存在相对延时。该相对延时对于观测频带较小的测量信号影响不大，但是如果要测量一些频带较高，变化很快的电信号时，这个相对延时就会导致测量结果误差较大。因此，有必要对示波器的测量延时进行校准。

目前，校准示波器通道的测量延时通常应用在功率开关器件中较为典型。校准示波器通道的测量延时就是通过校准设备事先测量出示波器多个通道间的测量信号的相对延时信息，然后把测量出的相对延时信息写入示波器进行校准。例如：现有技术中为了克服功率半导体器件在开关损耗的测量中，存在同时测量开通电流、电压或关断电流、电压的相对测量延时问题，通常基于三种不同的延时校准方式，第一种延时校准方式利用示波器厂家提供通用的延时校准工具进行延时校准，由于这些通用的延时校准工具的信号电压通常小于50伏特，信号电流通常小于1安培，而功率半导体器件的信号电压通常为上千伏特、信号电流为上百安培，显然，延时校准工具与功率半导体器件并不匹配，这将导致校准结果不够精确。第二种基于无感电阻的延时校准方式，该种方式对于低电压或低频率的小功率半导体器件还算适应，但是对于高电压或高频率的大功率半导体器件，很难保证测量回路呈现无感状态，因此，也会导致大功率半导体器件的校准结果不够精确。第三种延时校正方式是通过专业校正机构或待测功率半导体器件的厂家利用匹配的校正设备进行延时校正，显然，该种方式的成本较高，并且，该校正设备的测量方式器件结构较为固定，其校正方式也不够灵活。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种校准示波器通道的测量延时方法，以解决现有技术中的延时校正方式，其校正结果不够精确，且校正成本较高的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供一种校准示波器通道的测量延时方法，包括如下步骤：

获取用于测量待测功率半导体器件开关损耗特性的开关动态波形图；

根据所述待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，分别获取所述待测电压发生所述波形转折的第一波形转折点和所述待测电流发生所述波形转折的第二波形转折点；

根据所述开关动态波形图，获取所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移位置，并确定所述相对偏移位置对应的偏移时间；

根据所述特征时间和所述偏移时间，计算二者之间的时间差值，所述时间差值为所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移时间；

根据所述时间差值，调整所述开关动态波形图使得所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的所述相对偏移时间为零。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述开关动态波形图包括所述待测功率半导体器件分别在正向驱动状态下形成的开通动态波形图和在反向驱动电状态下形成的关断动态波形图。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面第二实施方式中，所述同一驱动状态为所述待测功率半导体器件同在所述正向驱动状态或所述待测功率半导体器件同在所述反向驱动状态。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第三实施方式中，所述第一波形转折点为所述待测电压的所述开通动态波形图同在所述正向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点，或，所述第一波形转折点为所述待测电压的所述关断动态波形图同在所述反向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述第二波形转折点为所述待测电流的所述开通动态波形图同在所述正向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点，或，所述第二波形转折点为所述待测电流的所述关断动态波形图同在所述反向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点。

结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折为所述待测功率半导体器件的开关时序特性。

结合第一方面，在第一方面第六实施方式中，所述的调整功率半导体器件的测量延时方法，其特征在于，所述相对偏移位置为所述待测功率半导体器件在所述开关损耗测量过程中发生测量延时，使得所述第一波形转折点或所述第二波形转折点发生移动产生的当前波形位置。

结合第一方面或第一方面或第一方面任一实施方式，所述待测功率半导体器件包括绝缘栅双极型晶体管或半导体场效应晶体管。

根据第二方面，本发明实施例提供一种调整功率半导体器件的测量延时装置，包括：

第一获取模块获取，用于测量待测功率半导体器件开关损耗特性的开关动态波形图；

第二获取模块，用于根据所述待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，分别获取所述待测电压发生所述波形转折的第一波形转折点和所述待测电流发生所述波形转折的第二波形转折点；

第三获取模块，用于根据所述开关动态波形图，获取所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移位置，并确定所述相对偏移位置对应的偏移时间；

计算模块，用于根据所述特征时间和所述偏移时间，计算二者之间的时间差值，所述时间差值为所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移时间；

调整模块，用于根据所述时间差值，调整所述开关动态波形图使得所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的所述相对偏移时间为零。

根据第三方面，本发明提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现第一方面或第一方面任一实施方式中所述的校准示波器通道的测量延时方法的步骤。

根据第四方面，本发明提供一种校准设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现第一方面或第一方面任一实施方式中所述的校准示波器通道的测量延时方法的步骤。

本发明实施例技术方案，具有如下优点：

本发明提供一种校准示波器通道的测量延时方法、装置及校准设备，其中方法可以基于待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，进而得到待测电压的开关动态波形图发生波形转折的第一波形转折点和待测电流发生波形转折的第二波形转折点，进一步结合第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移位置对应的偏移时间，计算特征时间和偏移时间之间的差值，可以准确调整待测电压与待测电流之间在同一驱动状态下存在的相对延时，并且可以降低测量延时的成本，同时适合应用在高速功率开关器件测量开关损耗的场景中。

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为本发明实施例调整功率半导体器件的测量延时方法的流程图；

图2为本发明实施例待测功率半导体器件的第一等效测试电路；

图3为本发明实施例双脉冲测试的周期示意图；

图4为本发明实施例包含开通关断的双脉冲测试波形示意图；

图5A为本发明实施例MOSEFT开关器件的开通动态波形示意图；

图5B为本发明实施例MOSEFT开关器件的关断动态波形示意图；

图6为本发明实施例待测功率半导体器件的第二等效测试电路；

图7A为本发明实施例包含寄生参数的MOSEFT开关器件的开通动态波形示意图；

图7B为本发明实施例包含寄生参数的MOSEFT开关器件的关断动态波形示意图；

图8为本发明实施例待测电流与待测电压之间的相对延时示意图；

图9为本发明实施例调整功率半导体器件的测量延时装置的结构框图；

图10为本发明实施例校准设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，本领域技术人员在没有作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。

实施例1

本发明实施例提供一种校准示波器通道的测量延时方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤S1：获取用于测量待测功率半导体器件开关特性的开关动态波形图。本实施例中的待测功率半导体器件可以为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或半导体场效应晶体管(MOSFET)，本实施例中的待测功率半导体器件的材料优选碳化硅材料。上述中的开关特性为待测功率半导体器件的开关损耗特性，当然还可以是其它开关特性。

上述中的开关损耗特性为待测功率半导体器件在工作过程中需要尽可能降低的损耗，进而可以改善待测功率半导体器件的工作效率，在测量待测功率半导体器件的开关损耗时，通常搭建待测功率半导体器件的等效测试电路，如图2所示，在图2中，待测电压为VDS，待测电流为ID，电源电压为U，驱动电压为VGS，电感为L。针对该等效测试电路基于双脉冲测量方法对等效测试电路进行开通和关断的测试，双脉冲波形如图3所示，T1为VGS的开通阶段，T2为VGS的关断阶段，T3为下一周期的开通阶段。由于本实施例中的开关动态波形图包括待测功率半导体器件分别在正向驱动状态下形成的开通动态波形图和在反向驱动电状态下形成的关断动态波形图，因此，等效测试电路分别在正向驱动状态下和反向驱动状态下分别进行测量。开关动态波形图是利用示波器测试获取得到。

具体地，本实施例中的待测半导体功率器件优选半导体场效应晶体管(MOSFET)，IEC 60747-8-2010对于开关损耗的双脉冲测试波形如图4所示。在图2中，在正向驱动状态下，在功率开关器件的栅极与源极之间施加正向驱动电压，使得等效测试电路导通，在图2中，待测电压为VDS，待测电流为ID，栅极-源极电压为VGS。待测功率半导体器件在导通的稳态时段电压接近为0，在关断的稳态时段电流为0，所以开通/关断的稳态时段，损耗都很小；只有在导通和关断过程的暂态过程，在图4中，在t0-t1时段为导通阶段，在t2-t3时段为关断阶段，因为电压和电流由0到稳态值交替变换，所以这两个时间段的瞬时能量很大，定义为导通能量Eon和关断能量Eoff。对于测量待测功率半导体器件开关损耗的等效测试电路的具体分析过程如下：

导通/关断能量通过MOSFET开关器件的待测电压VDS和待测电流ID的积分来得到，计算公式如式(1)所示，IEC 60747-8-2010对于积分时间的描述为：t0为电流iD由0A开始上升的时刻；t1为待测电压VDS由稳态降至0V的时刻；t2为待测电压vDS由0V开始上升的时刻；t3为待测电流iD由稳态降至0A的时刻。

但是示波器的探头和通道必然会存在延时不一致的情况，当待测电压的测量信号和待测电流的测量信号延时不一致时，对开关损耗计算的结果会产生相当大的影响。当待测电流延时大于待测电压延时(待测电流滞后待测电压Δt)，(1)式转变为公式(2)，开通损耗测量结果比实际值偏小，关断损耗结果比实际值偏大；

当待测电流延时小于待测电压延时(待测电流超前待测电压Δt)，式(1)转变为公式(3)，开通损耗测量结果比实际值偏大，关断损耗测量结果比实际值偏小。

设备的测量延时一般为几ns至几十ns的数量级。一般IGBT的开通/关断时间为100ns-200ns左右，MOSFET开关器件的开通/关断时间为10ns-100ns左右。测量延时对于积分时间不可忽略，会对开关损耗的测量结果有相当大的影响。因此，有必要对待测半导体功率器件的开关损耗导致的测量延时进行调整或校正进而提高待测功率半导体器件的工作效率。上述获取的开关动态波形图就是为了进一步研究调整因测量待测功率半导体器件的开关损耗特性导致的测量延时。

步骤S2：根据待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，分别获取待测电压发生波形转折的第一波形转折点和待测电流发生波形转折的第二波形转折点。待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折为待测功率半导体器件的开关时序特性，该特性是待测功率半导体器件在研究开关损耗必然其自身存在的规律特性，在本领域中并未对该开关时序特性进一步研究应用。如图5A所示，特征时间为t01，如图5B所示，特征时间为t02。

在一具体的实施方式中，同一驱动状态为待测功率半导体器件同在正向驱动状态或待测功率半导体器件同在反向驱动状态。具体地，如图5A所示，为图2中等效测试电路的MOSFET开关器件在正向驱动状态下形成的动态开通波形图，如图5B所示，为图2中等效测试电路的MOSFET开关器件在反向驱动状态下形成的动态关断波形图。

在一具体的实施方式中，第一波形转折点为待测电压的开通动态波形图同在正向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点，或，第一波形转折点为待测电压的关断动态波形图同在反向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点。在图5A中，待测电压VDS在开通过程中，波形曲线AN逐渐下降，该起点A为第一波形转折点，在图5B中，待测电压VDS在关断过程中，波形曲线OB逐渐上升，该终点B为第一波形转折点。

在一具体的实施方式中，第二波形转折点为待测电流的开通动态波形图同在正向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点，或，第二波形转折点为待测电流的关断动态波形图同在反向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点。在图5A中，待测电流iD在开通过程中，波形曲线MC逐渐上升，该终点C为第二波形转折点，在图5B中，待测电流iD逐渐下降，该起点D为第二波形转折点。

对于图5A，图5B具体的分析过程如下：

在理想状态下MOSFET开关器件的开通/关断时序测试波形如图5A、5B所示，其中驱动电压为VGS，功率开关器件的两端源极-漏极电压VDS，即VDS为待测电压，流经功率开关器件的开关电流为iD，iD也为待测电流。在图5A中，在t0时刻待测电压VGS达到阈值电压Vth，MOSFET开关器件开始导通；t0到t01时间段为待测电流iD上升时间tir，在图2中，待测电流iD由上面的二极管逐渐换流到MOSFET开关器件，在图5A中，iD由0上升至稳态电流IL，在t01时刻VGS达到米勒平台电压Vp；t01-t1时间段为电压下降时间tvf，vDS由母线电压VDC下降到饱和电压VGSon；至此，开通过程结束。在图5B中，t01-t2时间段为关断延时时间，待测电压VGS由导通电压VGSon下降到米勒平台电压Vp处；t2-t02时间段为待测电压VGS上升时间tvr，原理与tvf相似；t02-t3时间段为待测电流iD下降时间tif，原理与tir相似；至此，关断过程结束。

步骤S3：根据开关动态波形图，获取第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移位置，并确定相对偏移位置对应的偏移时间。例如：在图5A中，第一波形转折点为A，第二波形转折点为C，第二波形转折点C相对第一波形转折点A的相对偏移位置为A’,在图5A中，确定相对偏移位置对应的偏移时间为t01’。例如：在图5B中，第一波形转折点为B,第二波形转折点为D，第二波形转折点D相对第一波形转折点B的相对偏移位置为B’，在图5B中，确定相对偏移位置对应的偏移时间为t3。

在一具体实施方式中，上述中相对偏移位置为待测功率半导体器件在开关损耗测量过程中发生测量延时，使得第一波形转折点或第二波形转折点发生移动产生的当前波形位置。

步骤S4：根据特征时间和偏移时间，计算二者之间的时间差值，时间差值为第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移时间。例如：在图5A中，特征时间t01为101ns，偏移时间t01’为107ns，则△t＝101ns-107ns＝-6ns，该-6s为第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移时间，当然，也可以是△t＝107s-101s＝6s,此时，意味着待测电流iD相对待测电压VDS相对延时了6s，当然，还存在待测电压VDS相对待测电流iD相对延时了一定时间。例如：在图5B中，特征时间t02为120ns，偏移时间t02’为121ns，则△t＝120ns-121ns＝-1ns，该-1ns为第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移时间，当然，△t＝120ns-121ns＝1ns。此时，意味着待测电流iD相对待测电压VDS相对延时了1s，当然，还存在待测电压VDS相对待测电流iD相对延时了一定时间。

步骤S5：根据时间差值，调整开关动态波形图使得第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移时间为零。此处的调整主要是基于示波器按照时间差值进行波形调整，对于图5A，MOSFET开关器件呈现开通过程，待测电流ID相对于待测电压VDS延时了一个时间差值，可按照该时间差值向左移动调整使得待测电流ID相对于待测电压VDS之间的相对偏移时间为零，进而达到测量延时校准的目的，如果待测电流ID相对于待测电压VDS超前了一个时间差值，可按照该时间差值向右移动调整使得待测电流ID相对于待测电压VDS之间的相对偏移时间为零，进而达到测量延时校准的目的。同理，对于图5B，MOSFET开关器件呈现关断过程，也是如此，在此不再赘述。

具体地，在图2中，MOSFET开关器件的开通过程实际上是上管二极管电流逐渐转移到下管MOSFET的过程，由于VF+VDS＝VDC，当VDS开始下降，二极管因承受反压而马上截止，所以电流上升和电压下降过程在时间上是不重合的。当待测功率开关器件的待测电流iD由0完全上升至稳态电流IL后，在图5A中，也就是到达t01时刻，待测功率开关器件两端电压VDS才会由母线电压VDC下降到饱和电压VGSon。所以t01时刻对于待测电流iD和待测电压VDS都是转折点，如果电压探头和电流探头没有相对延时，这两个转折点会重合在同一时刻；如果这两个转折点没有在时间上重合，说明测量有相对延时，这点个点的时间差Δt即为相对延时的数值。通过此方法，可以测定电压/电流的相对延时Δt，把其带入示波器的延时补偿环节进行补偿校准。

关断过程与此相似，当待测功率开关器件的两端电压VDS由饱和电压VGSon上升到母线电压VDC后，也就是到达t02时刻，待测功率开关器件的待测电流iD开始由稳态电流IL下降至0；t02时刻对于电流和电压都是转折点。

具体地，对于有无延时补偿下测得的开关损耗对比如表1所示，为有无延时补偿的开关损耗对比。在没有进行延时补偿的情况下，但是开通损耗和关断损耗的误差分别达到了34％和42％，严重影响了对于SiC MOSFET的正确评估和分析。

表1

	无延时补偿	有延时补偿	误差
				E<sub>on</sub>/mJ	10.3	15.5	34％
E<sub>off</sub>/mJ	19.53	13.75	42％

本发明不仅保护在图5A、图5B中特定的以t0、t01、t3为特征点进行的延时校准，对所有以开通/关断特征时序为依据的延时校准方法均要求保护。

待测电压VDS与待测电流iD之间的相对延时如图8所示。

本发明实施例中的校准示波器通道的测量延时方法，基于待测功率半导体器件测量开关损耗的测量过程，利用示波器获取到待测功率半导体器件的开关动态波形图，基于待测功率半导体器件在开通过程中或关断过程中，待测电压的波形转折点与待测电流的波形转折点为同一时刻，得到测量延时的当前位置对应的偏移时间，得到待测电压与待测电流之间的当前相对延时时间，直接基于该当前相对延时时间进行调整开关动态波形图。本发明可以在很大程度上，节省测量延时的校准成本，并且，也可以明显增强校正精度，更为重要的本发明实施例适合应用在高速功率开关器件测量开关损耗的场景中，不受功率开关器件的信号电压及信号电流过大的限制。

实施例2

本发明实施例提供一种校准示波器通道的测量延时方法，还可以应用在另一等效测试电路中，实施例1中的图2是在比较理想的条件下，而在大多数应用中，直流母排和线路中会存在寄生参数，尤其是在开通/关断时间较小的情况下，寄生参数的影响无法忽略，会在开通关断过程中产生振荡。如图6所示，为本实施例在考虑寄生参数进行调整测量延时的具体情况。图6为考虑寄生参数影响的实际双脉冲模型，其中Lbus为直流母排寄生电感，Lin为模块内部的寄生电感，LG为驱动回路寄生电感，Cpar为负载电感的寄生电容和二极管的结电容。

振荡情况下的开关暂态波形如图7A、图7B所示，图7A为待测开关器件的开通过程，图7B为待测开关器件的关断过程，其中实线为对照的理想波形，虚线为产生振荡的实际波形。由图7A看到由于寄生参数的影响，在图7A中，实际开关波形有可能在tA时刻存在振荡，在7B中，实际开关波形有可能在tB时刻存在振荡,导致该转折点相对实施例中的图5A、5B不是很明显，不适合作为延时确认的特征点。但是，由于母排杂散电感的影响，在开通过程中的t0-tA阶段，变化的待测电流加载到母排的寄生电感LBus上，在漏源极电压vDS上形成缺口，此阶段vDS(t)的表达式如下式(4)所示。因此实际的开关波形t0时刻具有明显时序特征，可以作为延时的特征点进行延时校准。同理，t2时刻也可以作为有震荡情况下的延时校准的特征点。

因此，本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时方法也可以应用在存在寄生参数的待测功率半导体器件中进行测量延时的调整，具体的测量延时过程同上。同理，在很大程度上，可以降低测量延时校准或调整成本，其调整待测电压与待测电流之间的相对延时也较为精确。

实施例3

本发明实施例提供一种校准示波器通道的测量延时方法，还可以应用在利用示波器的多个通道同时测量多个电参数的情况，例如：多个电参数分别为第一待测电参数为M1，第二待测电参数为M2，第三待测电参数为M3，基于实施例1中的校准示波器通道的测量延时方法，当校准待测功率半导体器件的测量延时过后，得到了待测电流与待测电压之间的相对延时时间，根据该相对延时时间，在第一待测电参数为M1，第二待测电参数为M2，第三待测电参数为M3的基础上，进一步调整第一待测电参数M1、第二待测电参数为M2，第三待测电参数为M3。例如：在实施例1中，待测功率半导体器件在开通测量过程中，待测电压iD相对待测电压VDS延时了10ns，则在第一待测电参数为M1，第二待测电参数为M2，第三待测电参数为M3的基础上，分别减去10ns就可以达到校准的目的。

实施例4

本发明实施例提供一种调整功率半导体器件的测量延时装置，如图9所示，包括：

第一获取模块91，用于测量待测功率半导体器件开关特性的开关动态波形图；

第二获取模块92，用于根据待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，分别获取待测电压发生波形转折的第一波形转折点和待测电流发生波形转折的第二波形转折点；

第三获取模块93，用于根据开关动态波形图，获取第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移位置，并确定相对偏移位置对应的偏移时间；

计算模块94，用于根据特征时间和偏移时间，计算二者之间的时间差值，时间差值为第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移时间；

调整模块95，用于根据时间差值，调整开关动态波形图使得第一波形转折点与第二波形转折点之间的相对偏移时间为零。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，开关动态波形图包括待测功率半导体器件分别在正向驱动状态下形成的开通动态波形图和在反向驱动电状态下形成的关断动态波形图。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，同一驱动状态为待测功率半导体器件同在正向驱动状态或待测功率半导体器件同在反向驱动状态。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，第一波形转折点为待测电压的开通动态波形图同在正向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点，或，第一波形转折点为待测电压的关断动态波形图同在反向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，第二波形转折点为待测电流的开通动态波形图同在正向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点，或，第二波形转折点为待测电流的关断动态波形图同在反向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折为待测功率半导体器件的开关时序特性。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，相对偏移位置为待测功率半导体器件在开关损耗测量过程中发生测量延时，使得第一波形转折点或第二波形转折点发生移动产生的当前波形位置。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，待测功率半导体器件包括绝缘栅双极型晶体管或半导体场效应晶体管。

本发明实施例中的调整功率半导体器件的测量延时装置，基于待测功率半导体器件测量开关损耗的测量过程，利用示波器获取到待测功率半导体器件的开关动态波形图，基于待测功率半导体器件在开通过程中或关断过程中，待测电压的波形转折点与待测电流的波形转折点为同一时刻，得到测量延时的当前位置对应的偏移时间，得到待测电压与待测电流之间的当前相对延时时间，直接基于该当前相对延时时间进行调整开关动态波形图。本发明可以在很大程度上，节省测量延时的校准成本，并且，也可以明显增强校准精度，更为重要的本发明实施例适合应用在高速功率开关器件测量开关损耗的场景中，不受功率开关器件的信号电压及信号电流过大的限制。

实施例5

本发明实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现实施例1或实施例2中的方法的步骤。该存储介质上还存储有待测电压、电测电流、开关动态波形图、第一波形转折点、第二波形转折点、相对偏移位置、偏移时间，相对偏移时间等。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 Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(ROM)或随机存储记忆体(RAM)等。

实施例6

本发明实施例提供一种校准设备，如图10所示，包括存储器1020、处理器1010及存储在存储器1020上并可在处理器1010上运行的计算机程序，处理器1010执行程序时实现实施例1或实施例2中方法的步骤。

图10是本发明实施例提供的执行列表项操作的处理方法的一种校准设备的硬件结构示意图，如图10所示，该校准设备包括一个或多个处理器1010以及存储器1020，图10中以一个处理器1010为例。

执行列表项操作的处理方法的校准设备还可以包括：输入装置1030和输出装置1040。

处理器1010、存储器1020、输入装置1030和输出装置1040可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。

处理器1010可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器1010还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

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。而由此所引伸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 (11)

1.一种校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取用于测量待测功率半导体器件开关特性的开关动态波形图；

根据所述待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，分别获取所述待测电压发生所述波形转折的第一波形转折点和所述待测电流发生所述波形转折的第二波形转折点；

根据所述开关动态波形图，获取所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移位置，并确定所述相对偏移位置对应的偏移时间；

根据所述特征时间和所述偏移时间，计算二者之间的时间差值，所述时间差值为所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移时间；

根据所述时间差值，调整所述开关动态波形图使得所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的所述相对偏移时间为零。

2.根据权利要求1所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述开关动态波形图包括所述待测功率半导体器件分别在正向驱动状态下形成的开通动态波形图和在反向驱动电状态下形成的关断动态波形图。

3.根据权利要求2所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述同一驱动状态为所述待测功率半导体器件同在所述正向驱动状态或所述待测功率半导体器件同在所述反向驱动状态。

4.根据权利要求3所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述第一波形转折点为所述待测电压的所述开通动态波形图同在所述正向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点，或，所述第一波形转折点为所述待测电压的所述关断动态波形图同在所述反向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点。

5.根据权利要求3所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述第二波形转折点为所述待测电流的所述开通动态波形图同在所述正向驱动状态下逐渐上升的波形曲线的终点，或，所述第二波形转折点为所述待测电流的所述关断动态波形图同在所述反向驱动状态下逐渐下降的波形曲线的起点。

6.根据权利要求1所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折为所述待测功率半导体器件的开关时序特性。

7.根据权利要求1所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述相对偏移位置为所述待测功率半导体器件在所述开关损耗测量过程中发生测量延时，使得所述第一波形转折点或所述第二波形转折点发生移动产生的当前波形位置。

8.根据权利要求1-7所述的校准示波器通道的测量延时方法，其特征在于，所述待测功率半导体器件包括绝缘栅双极型晶体管或半导体场效应晶体管。

9.一种校准示波器通道的测量延时装置，其特征在于，包括：

第一获取模块获取，用于测量待测功率半导体器件开关特性的开关动态波形图；

第二获取模块，用于根据所述待测功率半导体器件在同一驱动状态下的待测电压与待测电流在同一时刻存在波形转折，分别获取所述待测电压发生所述波形转折的第一波形转折点和所述待测电流发生所述波形转折的第二波形转折点；

第三获取模块，用于根据所述开关动态波形图，获取所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移位置，并确定所述相对偏移位置对应的偏移时间；

计算模块，用于根据所述特征时间和所述偏移时间，计算二者之间的时间差值，所述时间差值为所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的相对偏移时间；

调整模块，用于根据所述时间差值，调整所述开关动态波形图使得所述第一波形转折点与所述第二波形转折点之间的所述相对偏移时间为零。

10.一种存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述的校准示波器通道的测量延时方法的步骤。

11.一种校准设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-8任一项所述的校准示波器通道的测量延时方法的步骤。