CN215005723U - 功率半导体器件特性检测分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率半导体器件特性检测分析系统，包括电源输入模块，AC‑DC转换模块，PLC控制模块，多档位切换模块，电流测试模块，电压测试模块，功率测试模块，脉冲测试模块，监测模块；电源输入模块通过该AC‑DC转换模块将电源信息输入至该PLC控制模块，由PLC控制模块通过多档位切换模块分别控制电流测试模块、电压测试模块、功率测试模块、脉冲测试模块；PLC控制模块控制所述监测模块对测试信号进行监测。本实用新型在于提供一种智能化程度高，测试精准，结构合理，成本较低，功能多样，可靠性强的一种功率半导体器件特性检测分析系统。

Description

功率半导体器件特性检测分析系统

技术领域

本实用新型涉及电子元器件测试技术领域，尤其涉及一种功率半导体器件特性检测分析系统。

背景技术

功率半导体测试分析是功率半导体设计、制造、封装的重要核心测试设备，解决国产替代的进程将有利于我国本土功率半导体产业的快速发展，只有功率半导体测试设备生产水平提高了才能和功率半导体厂商相结合推动我国功率半导体产业的快速发展。功率半导体产业的发展需要电子科学与技术相关高校、科研院所提供技术人才，通过不断的进行实验验证，才能设计出稳定的电路系统与功率器件，达到功率半导体器件的技术要求。

然而，国外的半导体功率器件测试仪器价格昂贵，采购及维护周期长，国内搭建的测试平台也相对较为陈旧与笨重，测试精度不高。

中国专利申请号为：201920273272.7，申请日是:2019年03月05日，公开日是：2019年12月06日，专利名称为：功率半导体器件功率循环测试系统，该发明公开了一种智功率半导体器件功率循环测试系统，设有控制电路及由控制电路控制的稳压电源、制冷装置及被测器件驱动电路；所述稳压电源的输出分别与多个检测支路相接；所述检测支路设有与稳压电源相接的检流电阻，与检测电阻串联有由控制电路控制开断的低阻开关器件，与低阻开关器件并联有分压电阻，所述检流电阻两端与模拟信号选择电路相接，模拟信号选择电路的输出与电压信号采集电路相接；所述电压信号采集电路的输出与控制电路相接；测试时，所述被测器件驱动电路与被测器件栅极相接，所述低阻开关器件与被测器件相串联，所述模拟信号选择电路亦接于被测器件源极与漏极之间。

上述专利文献公开了一种功率半导体器件功率循环测试系统，但是该专利系统测试不够准确，功能单一，成本较高，不能满足市场需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种功率半导体器件特性检测分析系统来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种功率半导体器件特性检测分析系统，包括电源输入模块，AC-DC转换模块，PLC控制模块，多档位切换模块，电流测试模块，电压测试模块，功率测试模块，脉冲测试模块，监测模块；

所述电源输入模块，用于输入电源信号；所述AC-DC转换模块，用于将模拟信号转换为数字信号；所述PLC控制模块，用于控制分析电源信息并控制电源信号输出；所述多档位切换模块，用于多档位控制切换测试信号；所述电流测试模块，用于测试电流信号；所述电压测试模块，用于测试电压信号；所述功率测试信号，用于测试功率信号；所述脉冲测试模块，用于测试脉冲信号；所述监测模块，用于监测分析测试数据信息；

所述电源输入模块通过该AC-DC转换模块将电源信息输入至该PLC控制模块；所述PLC控制模块通过多档位切换模块分别控制电流测试模块、电压测试模块、功率测试模块、脉冲测试模块；该PLC控制模块控制所述监测模块对测试信号进行监测。

可选地，所述PLC控制模块型号是Exadata的CPU。

可选地，所述电流测试模块包括微电流测试模块、大电流测试模块、电流保护电路；所述电流保护电路用于保护电流测试模块进行电流测试。

可选地，所述电压测试模块包括中低电压测试模块、高电压测试模块、电压保护电路；所述电压保护电路用于保护电压测试模块进行电压测试。

可选地，所述PLC控制模块通过RS232或RS485接口与将分析处理后的信息传输至监测模块；所述监测模块包括故障告警模块和温控模块，该故障告警模块用于故障告警，该温控模块用于功率半导体器件温度监测控制。

可选地，所述PLC控制模块包括显示模块，该显示模块用于显示检测分析的信息。

本实用新型提供的技术方案的有益效果是:1)本实用新型通过输入电源模块将电源信息输入至该PLC控制模块，该PLC控制模块处理分析电源信息，可以准确地测试各种电流和各种电压、功率参数、脉冲信号参数，并且控制该系统更加便捷；2)本实用新型功能多样，保证了测试电流和电压参数的稳定性和可靠性，大大提高了给功率半导体器件特性检测分析系统的使用寿命；3)本实用新型适用场所广泛，成本较低，结构合理，是现有技术的一次升级改进。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，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为本实用新型实施例功率半导体器件特性检测分析系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型公开了一种功率半导体器件特性检测分析系统，该系统包括：电源输入模块1，AC-DC转换模块2，PLC控制模块3，多档位切换模块4，电流测试模块5，电压测试模块6，功率测试模块7，脉冲测试模块8，监测模块9；

所述电源输入模块1，用于输入电源信号；所述AC-DC转换模块2，用于将模拟信号转换为数字信号；所述PLC控制模块3，用于控制分析电源信息并控制电源信号输出；所述多档位切换模块4，用于多档位控制切换测试信号；所述电流测试模块5，用于测试电流信号；所述电压测试模块6，用于测试电压信号；所述功率测试模块7，用于测试功率信号；所述脉冲测试模块8，用于测试脉冲信号；所述监测模块9，用于监测分析测试数据信息；

所述电源输入模块1通过该AC-DC转换模块2将电源信息输入至该 PLC控制模块3；所述PLC控制模块3通过多档位切换模块4分别控制电流测试模块5、电压测试模块6、功率测试模块7、脉冲测试模块8；该 PLC控制模块3控制所述监测模块8对测试信号进行监测。

优选地，所述PLC控制模块3型号是Exadata的CPU。

本实施例中，电源输入模块1通过AC-DC转换模块5将数字信号输入所述该PLC控制模块3；该PLC控制模块3通过多档位切换模块4分别控制电流测试模块5、电压测试模块6、功率测试模块7、脉冲测试模块8 进行检测分析，所述多档位切换模块4可以进行不同档位切换来控制电流测试模块5、电压测试模块6、功率测试模块7、脉冲测试模块8进行各种参数检测。

本实用新型通过PLC控制模块3控制测试各种电源参数，不仅测试准确率高，而且更加可靠，结构相对来说比价简单，成本也比较低。

本实施例中，所述电流测试模块5包括微电流测试模块51和大电流测试模块52。通过该微电流测试模块51和大电流测试模块52测试电流参数，这样，得出的电流参数更加准确，稳定，可靠。

本实施例，优选地，所述电流测试模块5包括电流保护电路53，该电流保护电路53用于保护电流测试模块5进行电流测试。

当然，该电流保护电路53也用于保护该微电流测试模块51和大电流测试模块52进行电流测试。

本实施例中，所述电压测试模块6包括中低电压测试模块61和高电压测试模块62。通过该中低电压测试模块61和高电压测试模块62进行电压测试，得到的电压参数更加准确，稳定，可靠。

本实施例，优选地，所述电压测试模块6包括电压保护电路63，该电压保护电路63用于保护电压测试模块进行电压测试。

所述电压保护电路63也用于保护该中低电压测试模块61和高电压测试模块62进行电压测试。

本实施例，优选地，所述PLC控制模块3通过RS232或RS485接口与将分析处理后的信息传输至监测控制模块9。

本实施例，优选地，所述监测控制模块9还包括故障告警模块91，该故障告警模块91用于故障告警。

当本系统测试出现故障，该故障告警模块91发出告警信息，提醒工作人员及时处理故障，维护正常测试工作。

本实施例，优选地，所述监测控制模块9还包括温控模块92，该温控模块92用于温度控制。

所述温控模块92通过该PLC控制模块3控制可以监测本系统温度参数，调节本系统温度参数。

本实施例，优选地，所述PLC控制模块3包括显示模块10，该显示模块10用于显示检测分析的信息。

所述显示模块10通过PLC控制模块3控制可以显示各种测试参数和各种测试信息，大大方便了测试人员及时了解测试信息。

实施例2

与上述实施例的不同之处在于，所述电流保护电路53还包括过流保护电路、过载保护电路，过热保护电路；通过该过流保护电路、过载保护电路，过热保护电路对电流测试模块5的保护，使电流测试工作更加稳定可靠。

本实施例，优选地，所述电压保护电路63还包括过压保护电路、过载保护电路，过热保护电路；通过该过压保护电路、过载保护电路，过热保护电路对电压测试模块6的保护，使电压测试工作更加稳定可靠。

本实用新型通过研究高精度大电流发生技术，实现大量程范围内输出电流的高精度受控输出，并有效解决开关电源对控制电路的各种干扰问题，满足试验对注入电流进行高精度连续调节的要求。

在各种电器设备中，电磁干扰的问题普遍存在，并且，在对功率半导体进行高压大电流测试时，主要存在有试验电流的准确控制及功率半导体开关过程中产生的尖峰电压防范问题。试验电流如果过大会导致功率半导体器件损坏，电流不足则达不到测试要求，功率半导体在开断过程中产生的尖峰电压也会使功率半导体器件损坏。

因此，本实用新型通过不断改进技术方案，采用高效率低噪声多级隔离技术，有效减小开关电源对控制电路的干扰，为实现高精度大电流输出创造了条件。利用多模块并联及闭环控制技术实现了大量程范围内输出电流的高精度受控输出，满足试验对注入电流进行高精度连续调节的要求。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种功率半导体器件特性检测分析系统，其特征在于：包括电源输入模块，AC-DC转换模块，PLC控制模块，多档位切换模块，电流测试模块，电压测试模块，功率测试模块，脉冲测试模块，监测模块；

所述电源输入模块，用于输入电源信号；所述AC-DC转换模块，用于将模拟信号转换为数字信号；所述PLC控制模块，用于控制分析电源信息并控制电源信号输出；所述多档位切换模块，用于多档位控制切换测试信号；所述电流测试模块，用于测试电流信号；所述电压测试模块，用于测试电压信号；所述功率测试模块，用于测试功率信号；所述脉冲测试模块，用于测试脉冲信号；所述监测模块，用于监测分析测试数据信息；

所述电源输入模块通过该AC-DC转换模块将电源信息输入至该PLC控制模块；所述PLC控制模块通过多档位切换模块分别控制电流测试模块、电压测试模块、功率测试模块、脉冲测试模块；该PLC控制模块控制所述监测模块对测试信号进行监测。

2.根据权利要求1所述功率半导体器件特性检测分析系统，其特征在于：所述PLC控制模块型号是Exadata的CPU。

3.根据权利要求1所述功率半导体器件特性检测分析系统，其特征在于：所述电流测试模块包括微电流测试模块、大电流测试模块、电流保护电路；所述电流保护电路用于保护电流测试模块进行电流测试。

4.根据权利要求1所述功率半导体器件特性检测分析系统，其特征在于：所述电压测试模块包括中低电压测试模块、高电压测试模块、电压保护电路；所述电压保护电路用于保护电压测试模块进行电压测试。

5.根据权利要求1所述功率半导体器件特性检测分析系统，其特征在于：所述PLC控制模块通过RS232或RS485接口与将分析处理后的信息传输至监测模块；所述监测模块包括故障告警模块和温控模块，该故障告警模块用于故障告警，该温控模块用于功率半导体器件温度监测控制。

6.根据权利要求1所述功率半导体器件特性检测分析系统，其特征在于：所述PLC控制模块包括显示模块，该显示模块用于显示检测分析的信息。

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