一种绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法与流程

本发明涉及半导体领域，具体涉及一种绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法。

背景技术：

电力电子器件作为电力电子系统的核心常常是电力电子变化装置失效的主因。据调查，超过1/3的电力电子系统故障是由于电力电子器件的芯片或焊接失效造成的。故研究电力电子器件的健康状态，完善器件可靠性技术，对提高电力电子系统的整体可靠性具有重要的意义。对电力电子器件健康状况的评估通常借助于老化特征参数，即通过计算这些参数在器件生命周期中偏离初始值的程度来确定器件老化状况。在这些老化特征数据中，绝缘栅器件的阈值电压vth由于与pn结结温有良好的线性关系成为热点。但是常规的vth监测必须离线，即必须让电力电子系统中电力电子器件停止工作，然后将器件分离系统进行vth测量，即需要使电力电子系统宕机，这显然十分不便且不能满足器件健康管理的不停机要求。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法解决了现有阈值电压测量方法需要停机才能测量的问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

提供一种绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法，其包括以下步骤：

s1、查询并根据器件手册中给出的在一定集电极电流下的跨导计算结构特征参数；

s2、实时获取绝缘栅器件的栅极米勒平台电压和集电极电流；

s3、根据结构特征参数、栅极米勒平台电压和集电极电流获取绝缘栅器件阈值电压。

进一步地，步骤s1的具体方法为：

根据公式：

获取结构特征参数t；其中il为器件手册中给出的集电极电流；gm为器件手册中给出的跨导。

进一步地，步骤s3的具体方法为：

根据公式：

获取绝缘栅器件阈值电压vth；其中vgp为栅极米勒平台电压；i'l为实时获取的集电极电流；t为结构特征参数。

本发明的有益效果为：本方法通过测量绝缘栅器件在工作时栅极弥勒平台电压间接测量出绝缘栅器件的阈值电压，解决了目前绝缘栅器件的阈值电压无法不停机监测的难题。

附图说明

图1为本方法的流程示意图。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

如图1所示，该绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法包括以下步骤：

s1、查询并根据器件手册中给出的在一定集电极电流下的跨导计算结构特征参数；

s2、实时获取绝缘栅器件的栅极米勒平台电压和集电极电流；

s3、根据结构特征参数、栅极米勒平台电压和集电极电流获取绝缘栅器件阈值电压。

步骤s1的具体方法为，根据公式：

获取结构特征参数t；其中il为器件手册中给出的集电极电流；gm为器件手册中给出的跨导。

步骤s3的具体方法为，根据公式：

获取绝缘栅器件阈值电压vth；其中vgp为栅极米勒平台电压；i'l为实时获取的集电极电流；t为结构特征参数。

综上所述，本发明通过测量绝缘栅器件在工作时栅极弥勒平台电压间接测量出绝缘栅器件的阈值电压，解决了目前绝缘栅器件的阈值电压无法不停机监测的难题。

技术特征：

1.一种绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

s1、查询并根据器件手册中给出的在一定集电极电流下的跨导计算结构特征参数；

s2、实时获取绝缘栅器件的栅极米勒平台电压和集电极电流；

s3、根据结构特征参数、栅极米勒平台电压和集电极电流获取绝缘栅器件阈值电压。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法，其特征在于，所述步骤s1的具体方法为：

根据公式：

获取结构特征参数t；其中il为器件手册中给出的集电极电流；gm为器件手册中给出的跨导。

3.根据权利要求1所述的绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法，其特征在于，所述步骤s3的具体方法为：

根据公式：

获取绝缘栅器件阈值电压vth；其中vgp为栅极米勒平台电压；i'l为实时获取的集电极电流；t为结构特征参数。

技术总结
本发明公开了一种绝缘栅器件阈值电压的不停机测量方法，其包括以下步骤：S1、查询并根据器件手册中给出的在一定集电极电流下的跨导计算结构特征参数；S2、实时获取绝缘栅器件的栅极米勒平台电压和集电极电流；S3、根据结构特征参数、栅极米勒平台电压和集电极电流获取绝缘栅器件阈值电压。本发明通过测量绝缘栅器件在工作时栅极弥勒平台电压间接测量出绝缘栅器件的阈值电压，解决了目前绝缘栅器件的阈值电压无法不停机监测的难题。

技术研发人员：伍伟;李文哲;陈勇
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：2019.12.27
技术公布日：2020.04.17