JPH0836019A - 特性測定装置 - Google Patents

特性測定装置

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JPH0836019A
JPH0836019A JP19192494A JP19192494A JPH0836019A JP H0836019 A JPH0836019 A JP H0836019A JP 19192494 A JP19192494 A JP 19192494A JP 19192494 A JP19192494 A JP 19192494A JP H0836019 A JPH0836019 A JP H0836019A
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JP
Japan
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capacitor
voltage
protection
under test
device under
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JP19192494A
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English (en)
Inventor
Toshihiko Onozawa
俊彦 小野沢
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Tektronix Japan Ltd
Original Assignee
Sony Tektronix Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズ低減コンデンサ26を接続した被測定
素子10の測定において、被測定素子10が破壊された
ときにノイズ低減コンデンサ26による悪影響を低減す
る。 【構成】 被測定素子10のゲート及びエミッタ端子間
に保護回路30を設け、この保護回路30が破壊された
ときにノイズ低減コンデンサ26からの電荷を吸収す
る。保護回路30は、ノイズ低減コンデンサ26の容量
より充分に大きな容量の保護コンデンサを有している。
電流供給トランジスタは、保護コンデンサの電圧を被測
定素子の非破壊時の端子間電圧に維持し、非破壊時には
保護コンデンサに電流が流れ込まないようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特性測定装置に関し、
特に大電流に対する被測定素子の特性を測定するときに
必要なノイズ低減コンデンサが原因となる周辺回路の破
壊を防止した特性測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の特性測定装置の1例のブ
ロック図である。被測定素子10は、この例では、絶縁
ゲート・バイポーラ・トランジスタ(IGBT)であ
る。被測定素子10は交換可能になっており、そのため
被測定素子10の各端子は接続ワイヤ(図示せず)で特
性測定装置と電気的に接続される。電源12は、被測定
素子10に電力を供給する。電流検出抵抗器14は、被
測定素子10に流れる電流を検出するために設けられ
る。電流検出抵抗器14の両端間電圧は、差動増幅16
で検出される。また図示せずも、被測定素子10の電圧
も同様にして検出しても良い。このように検出した電流
又は電圧値には、例えば、アナログ・デジタル変換器で
デジタル値に変換して、メモリに記憶する等のデジタル
的な処理を施する場合もある。比較器18は、可変基準
電圧源20で定める所望の基準電圧よりも高い電圧が電
流検出抵抗器14に発生した場合にエラー信号を生成す
る。このエラー信号を受けて、遮断回路(半導体スイッ
チ回路)22は電源12からの電流が被測定素子に供給
されるのを遮断する。電圧の場合も同様である。ゲート
駆動回路24は、被測定素子10の制御端子、この場合
ではゲート端子に所定電圧を供給し被測定素子10をオ
ンにする。このゲート(被測定素子)駆動電圧Vgは、
好適には30V程度である。
【0003】この特性測定装置では、例えば、被測定素
子10がどの程度の電流、電圧及び時間で破壊し短絡
(ショート)するかといった特性も測定される。特にI
GBTの場合には、大きな電流を供給するため、大電流
のやり取りに使用する電流路にわずかなインダクタンス
があっても大きなノイズが発生する。ノイズ低減コンデ
ンサ26は、主に電流路のインダクタンスに起因するノ
イズを低減するために設けれ、好適には20μF程度の
容量を有している。即ち、電流値が急激に変化するとき
にインダクタンスによる電圧ノイズが発生するが、この
電流及び電圧の急激な変化はコンデンサ26をバイパス
して流れるので、被測定素子10への悪影響を抑制する
ことができる。この例では、ノイズ低減コンデンサ26
のコレクタ及びエミッタ端子間に並列に接続して、ノイ
ズをバイパスする。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】被測定素子10、例え
ば、IGBT内部のエミッタ端子(電力出力端子)Eの
ボンディング・ワイヤが、瞬間的な過大電流等で切断さ
れ、よって、コレクタ端子C及びエミッタ端子E間が切
断されると、コレクタ端子(電力入力端子)Cに流れ込
む電流がエミッタ端子Eに流れずにゲート端子(制御端
子)Gへと流れてしまうことがある。被測定素子が上述
のように破壊されると、電流検出抵抗器14に流れる電
流は減少して遮断回路22は機能しないこともあり、駆
動回路24をはじめとする測定装置内の周辺回路が破壊
される危険がある。上述したノイズ低減コンデンサ26
は、被測定素子へのノイズ影響を抑制するため必要であ
るが、このような場合にはノイズ低減コンデンサ26が
電圧を保持するために、この電圧が周辺回路を破壊する
危険を増大させる。ノイズ低減コンデンサの電圧は、9
00V程度にまで達する場合があり、この充電した電荷
の悪影響が周辺回路に及ばないようにする必要がある。
そこで本発明の目的は、ノイズ低減コンデンサが保持す
る電荷を吸収する保護回路を設け、周辺回路の破壊を防
止した特性測定装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の特性測
定装置は、ノイズ低減コンデンサを接続した被測定素子
に電力を供給し、被測定素子の特性を測定する特性測定
装置を改良するものである。これは、被測定素子の所定
端子間に保護回路を設け、被測定素子が破壊されたとき
にこの保護回路がノイズ低減コンデンサからの電荷を吸
収する。
【0006】保護回路は、保護コンデンサと、保護コン
デンサの電圧を被測定素子の非破壊時の所定端子間の電
圧に維持する電圧維持手段とで構成しても良い。このと
き保護コンデンサの容量をノイズ低減コンデンサの容量
より充分に大きくすれば、被測定素子が破壊されたとき
でもノイズ低減コンデンサからの電荷を吸収し、発生す
る電圧を大幅に低減することができる。電圧維持手段
は、例えば、保護コンデンサに電流を供給する電流供給
手段と、保護コンデンサの過剰な電荷を放電する放電手
段とで構成しても良い。
【0007】また、保護回路を保護トランジスタと、保
護トランジスタの電力入力端子及び制御端子間の電圧差
を一定に維持する定電圧手段とで構成しても良い。この
とき保護トランジスタとして、被測定素子が破壊された
ときにノイズ低減コンデンサからの電荷を充分に消費可
能な消費電力特性のものにすれば、効果的にノイズ低減
コンデンサからの電荷による悪影響を低減できる。
【0008】
【実施例】図1は、本発明による特性測定装置の1例の
ブロック図である。従来例と対応するものについては、
同じ符号を付している。この例では、被測定素子10で
あるIGBTのゲート端子Gとエミッタ端子E間に、本
発明による保護回路30を設けている。この保護回路
は、IGBT10内部のエミッタ端子Eのボンディング
・ワイヤが、瞬間的な過大電流等で切断され、よって、
コレクタ端子C及びエミッタ端子E間が切断されて、ノ
イズ低減コンデンサ26からの電流がコレクタ端子Cか
らゲート端子Gに流れ込んでも、この保護回路30はそ
の電流(電荷)を吸収し、駆動回路24等の周辺回路へ
の悪影響を防止する。
【0009】図2は、本発明による保護回路30の1実
施例のブロック図である。保護コンデンサ32は、複数
n個のコンデンサ321〜32nを並列に接続して構成
される。これによって、ノイズ低減コンデンサ26の容
量と比較して充分に大きな容量を確保している。例え
ば、ノイズ低減コンデンサ26の容量が20μFのとき
に、2000μFのコンデンサを10個を並列に接続
し、容量20000μFの保護コンデンサ32を構成す
る。従って、ノイズ低減コンデンサ26からの電荷が保
護コンデンサ32に流れ込んでも、保護コンデンサ32
に発生する電圧はノイズ低減コンデンサ26に同じ電荷
があったときと比較して千分の1程度と大幅に低減され
る。
【0010】保護回路30は、コレクタ端子C及びエミ
ッタ端子E間が切断されていないときに駆動回路24の
被測定素子駆動電圧Vgによる電流を吸収していけな
い。そこで、駆動回路24が駆動電圧Vgを出力してい
るときには、保護コンデンサ32も駆動電圧Vgと同じ
(又はやや高い)電圧に維持する。エミッタ・フォロア
の電流供給トランジスタ34は、保護コンデンサ32に
電流を供給する。そのコレクタ端子は、基準電位Veeに
接続される。Veeの電圧は、抵抗器38を介してベース
端子にも供給され、ベース端子がツェナー・ダイオード
36により駆動電圧Vgと同じかやや高い電圧に維持さ
れる。ダイオード40及び42は、保護コンデンサ32
からの電流の逆流を防止する。トランジスタ(放電手
段)44は、保護コンデンサ32の電圧が所定値を越え
たときにオンになって放電し、過剰な充電を防止する。
【0011】図3は、本発明による保護回路30の他の
実施例を示している。保護トランジスタ50は、好適に
はノイズ低減コンデンサ26からの電流に比較して消費
電力が充分に大きいIGBTが良い。保護トランジスタ
50は、被測定素子10のコレクタ端子C及びエミッタ
端子E間が切断され、ノイズ低減コンデンサ26からの
電流が流れ込んだときに、この電流を消費し、被測定素
子10のエミッタが本来接続されているはずの回路に電
流を流す。IGBT50のコレクタ端子は、基準電位V
ccによって駆動電圧Vgと同じかやや高い電圧が印加さ
れる。ツェナー・ダイオード(定電圧手段)52は、I
GBT50のコレクタ端子(電力入力端子)及びゲート
端子(制御端子)間に設けられる。これによって、IG
BT50のゲート端子は、被測定素子10のゲート端子
の電圧より一定電圧(駆動電圧Vgと同じ、例えば30
V)だけ低い電圧に維持される。IGBT50は、ゲー
ト端子に約5Vの電圧が印加されるとオンするので、例
えば、被測定素子10のゲート端子電圧が35Vを越え
てくると、IGBT50がオンになる。ツェナー・ダイ
オード54は、IGBT50のゲート端子に過大電圧が
印加されるのを防止し保護する。抵抗器56及びコンデ
ンサ58は1種の積分回路であり、IGBT50がオン
又はオフの状態のときにゲート端子の電圧を安定させ
る。
【0012】
【発明の効果】本発明の特定測定装置によれば、大電流
の特性を測定するときに被測定素子へのノイズの印加を
ノイズ低減コンデンサを用いて防止しつつ、被測定素子
に不測の破壊が生じた場合にもノイズ低減コンデンサに
充電された電荷による周辺回路の破壊を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による特性測定装置の1例のブロック図
である。
【図2】本発明による保護回路30の1実施例のブロッ
ク図である。
【図3】本発明による保護回路30の他の実施例を示し
ている。
【図4】従来の特性測定装置の1例のブロック図であ
る。
【符号の説明】
10 被測定素子 12 電源 14 電流検出抵抗器 16 電流検出差動増幅器 18 比較器 20 可変基準電圧源 22 遮断回路 24 被測定素子駆動回路 26 ノイズ低減コンデンサ 30 保護回路 32 保護コンデンサ 34 電流供給トランジスタ 36 ツェナー・ダイオード 40、42 ダイオード 44 放電トランジスタ 50 保護トランジスタ 52 定電圧手段(ツェナー・ダイオード) 56、58 積分回路 Vee 基準電位 Vcc 基準電位

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ノイズ低減コンデンサを接続した被測定
    素子に電力を供給し、上記被測定素子の特性を測定する
    特性測定装置において、 上記被測定素子の所定端子間に保護回路を設け、該保護
    回路が上記被測定素子が破壊されたときに上記ノイズ低
    減コンデンサからの電荷を吸収することを特徴とする特
    性測定装置。
  2. 【請求項2】 上記保護回路が保護コンデンサと、該保
    護コンデンサの電圧を上記被測定素子の非破壊時の上記
    所定端子間の電圧に維持する電圧維持手段とを有し、上
    記保護コンデンサの容量を上記ノイズ低減コンデンサの
    容量より充分に大きくしたことを特徴とする請求項1記
    載の特性測定装置。
  3. 【請求項3】 上記電圧維持手段が上記保護コンデンサ
    に電流を供給する電流供給手段と、上記保護コンデンサ
    の過剰な電荷を放電する放電手段を有することを特徴と
    する請求項2記載の特性測定装置。
  4. 【請求項4】 上記保護回路が保護トランジスタと、該
    保護トランジスタの電力入力端子及び制御端子間の電圧
    差を一定に維持する定電圧手段とを有し、上記保護トラ
    ンジスタが上記ノイズ低減コンデンサからの電荷を充分
    に消費可能な消費電力特性を有することを特徴とする請
    求項1記載の特性測定装置。
JP19192494A 1994-07-22 1994-07-22 特性測定装置 Pending JPH0836019A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPWO2021220602A1 (ja) * 2019-08-29 2021-11-04

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