功率器件的短路测试装置的制作方法

1.本技术涉及半导体器件可靠性测试技术领域，特别是涉及一种功率器件的短路测试装置。


背景技术：

2.随着第三代半导体器件的广泛应用，功率器件在电力电子应用方面表现出优异性能，而功率器件在实际电力电子系统中，并不会一直工作在较为安全的电气与热工作区域。当人为因素或者负载故障时，功率器件经常运行在短路 (short-circuit，sc)电流条件下，尽管这种极端条件非常短暂，但会影响到器件的电性能，甚至引起器件失效。因此，有必要对功率器件进行短路电流试验。
3.传统技术中，对功率器件进行短路电流试验是通过手动控制信号发射器实现短路电流试验。然而，由于手动控制信号发射器一次仅能实现单次短路电流试验，若要进行多次短路电流试验，则需要多次手动控制信号发射器，因此测试耗时耗力，测试效率较低。
4.由于功率器件在实际应用中发生的短路故障通常是多次重复的，而传统技术无法对功率器件自动重复进行短路测试，测试效率较低。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高短路测试效率的功率器件的短路测试装置。
6.本技术提供了一种功率器件的短路测试装置。所述装置包括：控制器、储能电路、供电电源、待测功率器件以及计算机设备；
7.所述控制器，用于接收所述计算机设备发送的周期性的测试指令，并根据所述测试指令，控制所述待测功率器件关断以及所述供电电源对所述储能电路充电；
8.所述控制器，还用于若所述储能电路的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对所述储能电路充电，并控制所述待测功率器件导通，并在预设时长内通过所述储能电路对所述待测功率器件进行放电得到短路测试结果。
9.在其中一个实施例中，所述装置还包括第一开关，所述第一开关的第一端与所述储能电路连接，所述第一开关的第二端与所述供电电源连接，所述第一开关的第三端与所述控制器连接；
10.所述控制器，用于根据所述测试指令，控制所述第一开关闭合，以当所述第一开关闭合时通过所述供电电源对所述储能电路充电。
11.在其中一个实施例中，所述装置还包括第二开关，所述第二开关的第一端与所述第一开关的第一端连接，所述第二开关的第二端与所述待测功率器件的漏极连接，所述第二开关的第三端与所述控制器连接；
12.所述控制器，用于根据所述测试指令，控制所述第二开关闭合，以当所述第二开关闭合时获取所述待测功率器件在关断时的漏极电流；
13.若所述待测功率器件在关断时的漏极电流小于预设电流阈值，且所述储能电路的充电电压大于等于所述预设电压阈值，则停止对所述储能电路充电，并控制所述待测功率器件导通。
14.在其中一个实施例中，所述装置还包括第三开关，所述第三开关的第一端接地，所述第三开关的第二端与所述待测功率器件的源极连接，所述第三开关的第三端与所述控制器连接；
15.所述控制器，还用于若所述储能电路的充电电压大于等于所述预设电压阈值，则断开所述第一开关，以停止对所述储能电路充电，并闭合所述第三开关，以控制所述待测功率器件导通。
16.在其中一个实施例中，所述储能电路包括第一储能模块和第二储能模块，所述第一储能模块包括多个第一电容和所述多个第一电容一一对应的第一选择开关，各所述第一电容的第一端与所述供电电源连接，各所述第一电容的第二端与对应的第一选择开关的第一端连接，所述第一选择开关的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述第一选择开关的第三端与所述控制器连接；
17.所述第二储能模块包括多个第二电容和所述多个第二电容一一对应的第二选择开关，各所述第二电容的第一端与所述供电电源连接，各所述第二电容的第二端与对应的第二选择开关的第一端连接，所述第二选择开关的第二端与所述第一开关的第一端连接，所述第二选择开关的第三端与所述控制器连接。
18.在其中一个实施例中，所述装置还包括电流探头和示波器，所述电流探头的第一端接地，所述电流探头的第二端与所述第三开关的第一端连接，所述电流探头的第三端通过所述示波器与所述计算机设备连接；
19.所述电流探头，用于检测在所述预设时长内通过所述储能电路对所述待测功率器件进行放电得到短路电流的测试结果，其中，所述短路测试结果包括所述短路电流的测试结果；
20.所述示波器，用于测量所述短路电流的波形。
21.在其中一个实施例中，所述装置还包括电压探头，所述电压探头的第一端与所述待测功率器件的漏极连接，所述电压探头的第二端与所述第三开关的第一端和所述电流探头的第二端连接，所述电压探头的第三端通过所述示波器与所述计算机设备连接；
22.所述电压探头，用于检测在所述预设时长内通过所述储能电路对所述待测功率器件进行放电得到短路电压的测试结果，其中，所述短路测试结果包括所述短路电压的测试结果；
23.所述示波器，还用于测量所述短路电压的波形。
24.在其中一个实施例中，所述装置还包括第一电阻，所述控制器包括漏极电流检测电路、处理电路和栅极控制电路，所述第一电阻的第一端与所述漏极电流检测电路和所述待测功率器件的源极连接，所述第一电阻的第二端接地；
25.所述漏极电流检测电路和所述栅极控制电路与所述处理电路连接。
26.在其中一个实施例中，所述控制器还包括接口电路和驱动电路，所述接口电路与所述计算机设备连接，所述接口电路和所述驱动电路与所述处理电路连接；
27.所述接口电路，用于接收所述计算机设备发送的周期性的测试指令，并向所述驱
动电路发送所述测试指令，以由所述驱动电路根据所述测试指令，控制所述第一开关闭合以及所述第二开关闭合。
28.在其中一个实施例中，所述控制器还包括电压测量电路，所述电压测量电路与所述处理电路连接；
29.所述电压测量电路，用于测量所述储能电路的充电电压，并向所述处理电路发送所述充电电压，以由所述处理电路根据所述充电电压，判断所述储能电路的充电电压是否大于等于预设电压阈值。
30.上述功率器件的短路测试装置，其中，该装置包括控制器、储能电路、供电电源、待测功率器件以及计算机设备；控制器，用于接收计算机设备发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件关断以及供电电源对储能电路充电；控制器，还用于若储能电路的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路充电，并控制待测功率器件导通，并在预设时长内通过储能电路对待测功率器件进行放电得到短路测试结果。也就是说，本技术实施例通过控制器接收计算机设备发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件关断以及供电电源对储能电路充电，在储能电路的充电电压大于等于预设电压阈值，则控制器控制供电电源停止对储能电路充电，且控制待测功率器件导通，以在预设时长内通过储能电路对待测功率器件进行放电得到短路测试结果，由于控制器能够接收计算机设备发送的周期性的测试指令，从而可以根据测试指令，控制待测功率器件的导通和关断，使待测功率器件处于重复短路测试过程中，从而能够自动重复对待测功率器件进行短路测试，提高测试效率。例如，控制器每隔一定时长会接收到一个测试指令，该一定时长例如等于1分钟，则控制器在10点钟时接收到第一个测试指令后，然后按照本实施提供的方式执行一次测试，以得到该次测试对应的短路测试结果，之后在10点1 分时会重新接收到一个测试指令，按照此方式自动重复进行测试，从而节省人力，提高短路测试效率。
附图说明
31.图1为现有技术中对功率器件进行短路测试的电路示意图；
32.图2为本技术实施例提供的一种功率器件的短路测试装置的结构示意图；
33.图3为本技术实施例提供的一种功率器件的短路测试装置的电路示意图；
34.图4为本技术实施例提供的一种控制器内部的结构示意图；
35.图5为本技术另一实施例提供的一种功率器件的短路测试装置的电路示意图。
具体实施方式
36.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
37.随着第三代半导体器件的广泛应用，功率器件在电力电子应用方面表现出优异的性能，作为功率器件的典型代表，碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(sic mosfet)和氮化镓高电子迁移率晶体管(gan hemt)在可用功率范围、可靠性等方面的优势显著，sic mosfet和gan hemt可在高电压的环境下运行，由于sic mosfet和gan hemt具有更高频率的开关、更薄的主动层、更高的功率密度、更好的散热能力等优点，从而实现提升效率、增强可
靠性、减小系统尺寸、简化控制、降低系统成本。目前，sic mosfet和gan hemt 的可靠性问题主要有欧姆接触可靠性、栅极可靠性、热电子效应、逆压电效应等。然而在实际电力电子系统中，功率器件并不会一直工作在较为安全的电气与热工作区域。当人为因素或者负载故障时，功率器件经常运行在短路 (short-circuit，sc)电流条件下，尽管这种极端条件非常短暂，但会影响到器件的电性能，甚至引起器件失效。因此，有必要对功率器件进行短路电流试验。
38.对功率器件的短路特性研究，通常是开展重复短路电流应力试验，模拟功率器件的实际工作环境。而传统技术中，对功率器件进行短路电流试验是需要外接信号发生器，例如栅极脉冲发生器，通过手动栅极脉冲发生器发出栅极单脉冲使得功率器件发生短路，从而实现单次短路电流试验，参照图1，图1为现有技术中对功率器件进行短路测试的电路示意图，具体的测试过程如下：
39.先将环境温度调到规定值，通过可调电压源v
dd
使漏-源电压v
ds
设定为规定值，并根据功率器件的规格参数，设置单脉冲栅-源电压vg和栅极脉冲宽度(即，短路耐受时间)为规定值，通过外接信号发生器即，栅极脉冲发生器v
gg
开启栅极单脉冲使得功率器件发生短路，由于一个栅极脉冲对功率器件进行一次短路电流试验，从而通过多次手动控制栅极脉冲发生器v
gg
，使功率器件以规定的脉冲数和重复率进行短路测试。
40.然而，功率器件在实际应用中，系统发生的短路故障通常是多次重复的，而手动控制信号发射器一次仅能实现单次短路电流试验，若要进行多次短路电流试验，则需要多次手动控制信号发射器，进而导致测试耗时耗力，测试效率较低。
41.为了解决上述技术问题，本技术实施例提供了一种功率器件的短路测试装置。参照图2，图2是本技术实施例提供的一种功率器件的短路测试装置的结构示意图，该装置包括：控制器21、储能电路23、供电电源24、待测功率器件 22以及计算机设20备；控制器21，用于接收计算机设22备发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件22关断以及供电电源24对储能电路23充电；控制器21，还用于若储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22导通，并在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路测试结果。
42.可选的，供电电源24例如可以为程控可调高压直流电源hvg。其中，控制器21接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，并根据测试指令控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
小于等于阈值电压，使待测功率器件22关断，同时控制程控可调高压直流电源hvg对储能电路23充电。其中，供电电源24包括但不限于程控可调高压直流电源hvg，本实施例对供电电源24的具体类型不做限定，只要能够实现对储能电路23进行充电的功能即可。
43.可选的，结合上述举例进行说明，待储能电路23的充电电压达到预设电压阈值后，控制器21控制程控可调高压直流电源hvg停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件22的源漏电极瞬间导通，使待测功率器件22直接短路，则在预设时长内储能电路23 中的能量通过待测功率器件22的源漏电极两端得到短路测试结果。
44.需要说明的是：若待测功率器件22栅源电压v
gs
小于等于阈值电压，则待测功率器件22关断；若待测功率器件22栅源电压v
gs
大于阈值电压，则待测功率器件22导通。待测功率器件例如包括sic mosfet和gan hemt。
45.上述功率器件的短路测试装置，其中，该装置包括控制器21、储能电路23、供电电源24、待测功率器件22以及计算机设备20；控制器21，用于接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件22 关断以及供电电源24对储能电路23充电；控制器21，还用于若储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22导通，并在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路测试结果。也就是说，本技术实施例通过控制器21接收计算机设备20 发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件22关断以及供电电源24对储能电路23充电，在储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则控制器21控制供电电源24停止对储能电路23充电，且控制待测功率器件22导通，以在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路测试结果，由于控制器21能够接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，从而可以根据测试指令，控制待测功率器件22的导通和关断，使待测功率器件22处于重复短路测试过程中，从而能够自动重复对待测功率器件22进行短路测试，提高测试效率。例如，控制器21每隔一定时长会接收到一个测试指令，该一定时长例如等于1分钟，则控制器21在10点钟时接收到第一个测试指令后，然后按照本实施提供的方式执行一次测试，以得到该次测试对应的短路测试结果，之后在10点1分时会重新接收到一个测试指令，按照此方式自动重复进行测试，从而节省人力，提高短路测试效率。
46.在其中一个实施例中，如图3所示，图3为本技术实施例提供的一种功率器件的短路测试装置的电路示意图，该装置还包括第一开关31，第一开关31的第一端与储能电路23连接，第一开关31的第二端与供电电源24连接，第一开关31的第三端与控制器21连接；控制器21，用于根据测试指令，控制第一开关31闭合，以当第一开关31闭合时通过供电电源24对储能电路23充电。
47.其中，结合上述举例进行说明，控制器21根据测试指令，控制第一开关31 闭合，以当第一开关31闭合时，通过程控可调高压直流电源hvg对储能电路 23进行充电。
48.本技术实施例中，装置还包括第一开关31，第一开关31的第一端与储能电路23连接，第一开关31的第二端与供电电源24连接，第一开关31的第三端与控制器21连接；控制器21，用于根据测试指令，控制第一开关31闭合，以当第一开关31闭合时通过供电电源24对储能电路23充电。就是说，本实施例中的控制器21根据测试指令，控制第一开关31闭合，以当第一开关31闭合时通过供电电源24对储能电路23充电，从而储能电路23能够对待测功率器件22 进行放电得到短路测试结果。
49.在其中一个实施例中，装置还包括第二开关32，第二开关32的第一端与第一开关31的第一端连接，第二开关32的第二端与待测功率器件22的漏极连接，第二开关32的第三端与控制器21连接；控制器21，用于根据测试指令，控制第二开关32闭合，以当第二开关32闭合时获取待测功率器件22在关断时的漏极电流；若待测功率器件22在关断时的漏极电流小于预设电流阈值，且储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22导通。
50.可选的，结合图3进行说明，控制器21根据测试指令，控制第二开关32 闭合，并控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
小于等于阈值电压，使待测功率器件22关断，以当第二开关32闭合时获取待测功率器件22在关断时的漏极电流。其中，漏极电流是电流从待测功率器件22的漏极流向待测功率器件22的源极，即漏电电流。
51.其中，若待测功率器件22在关断时的漏极电流小于预设电流阈值，且储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22导通，以在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22 进行放电得到短路测试结果。若待测功率器件22在关断时的漏极电流大于等于预设电流阈值，则判定待测功率器件22或者用于承载待测功率器件22的测试插座短路，也就是说待测功率器件22或者测试插座损坏并终止短路测试。
52.需要说明的是：预设电流阈值是待测功率器件22的许可漏电电流，若待测功率器件22的漏电电流超过许可漏电电流，则判定待测功率器件22损坏。
53.本技术实施例中，装置还包括第二开关32，第二开关32的第一端与第一开关31的第一端连接，第二开关32的第二端与待测功率器件22的漏极连接，第二开关22的第三端与控制器21连接；控制器21，用于根据测试指令，控制第二开关32闭合，以当第二开关32闭合时获取待测功率器件22在关断时的漏极电流；若待测功率器件22在关断时的漏极电流小于预设电流阈值，且储能电路 23的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22导通。也就是说，本实施例控制器21根据测试指令，在第二开关 32闭合时获取待测功率器件22在关断时的漏极电流，从而根据漏极电流是否小于预设电流阈值，判断待测功率器件22是否损坏，进而能够避免进行无效短路测试，节约测试成本。
54.在其中一个实施例中，装置还包括第三开关33，第三开关33的第一端接地，第三开关33的第二端与待测功率器件22的源极连接，第三开关33的第三端与控制器21连接；控制器21，还用于若储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则断开第一开关31，以停止对储能电路23充电，并闭合第三开关33，以控制待测功率器件22导通。
55.可选的，结合图3进行说明，待储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则控制器21控制第一开关31断开以停止供电电源24对储能电路23充电和控制第三开关33闭合，并控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件22导通，即待测功率器件22短路，则储能电路23的能量通过待测功率器件22的漏源电极两端得到短路测试结果。
56.本技术实施例中，装置还包括第三开关33，第三开关33的第一端接地，第三开关33的第二端与待测功率器件22的源极连接，第三开关33的第三端与控制器21连接；控制器21，还用于若储能电路23的充电电压大于等于预设电压阈值，则断开第一开关31，以停止对储能电路23充电，并闭合第三开关33，以控制待测功率器件22导通。也就是说，本实施例中的控制器21在储能电路 23的充电电压大于等于预设电压阈值时，控制第一开关31断开和第三开关33 闭合，并控制待测功率器件22导通，从而储能电路23能够对待测功率器件22 进行放电得到短路测试结果。
57.在其中一个实施例中，储能电路23包括第一储能模块38和第二储能模块 39，第一储能模块38包括多个第一电容和所述多个第一电容一一对应的第一选择开关，各第一电容的第一端与供电电源24连接，各第一电容的第二端与对应的第一选择开关的第一端连接，第一选择开关的第二端与第一开关31的第一端连接，第一选择开关的第三端与控制器21连接；第二储能模块39包括多个第二电容和所述多个第二电容一一对应的第二选择开关，各第二电容的第一端与供电电源24连接，各第二电容的第二端与对应的第二选择开关的第一端连接，第二选择开关的第二端与第一开关31的第一端连接，第二选择开关的第三端与控
制器21连接。
58.可选的，根据短路测试所需的储能容量，控制器21控制第一储能模块38 中第一选择开关和第二储能模块39中第二选择开关的闭合数量，以调整储能电路23中的储能容量。例如，以图3为例进行说明，若短路测试所需的储能容量为3μf，则控制器21控制第一储能模块38中规格为1μf的第一电容c11和2μf 的第一电容c12分别对应的s21和s22闭合。
59.可选的，第一储能模块38包括c11-c13，则c11-c13对应的第一选择开关为s21-s23，第二储能模块39包括c14-c16，则c14-c16对应的第一选择开关为s24-s27，其中，c11-c16用于短路储能电容。
60.本技术实施例中，储能电路23包括第一储能模块38和第二储能模块39，第一储能模块38包括多个第一电容和所述多个第一电容一一对应的第一选择开关，各第一电容的第一端与供电电源24连接，各第一电容的第二端与对应的第一选择开关的第一端连接，第一选择开关的第二端与第一开关31的第一端连接，第一选择开关的第三端与控制器21连接；第二储能模块39包括多个第二电容和所述多个第二电容一一对应的第二选择开关，各第二电容的第一端与供电电源24连接，各第二电容的第二端与对应的第二选择开关的第一端连接，第二选择开关的第二端与第一开关31的第一端连接，第二选择开关的第三端与控制器 21连接。由于本实施例通过控制器21控制第一选择开关和第二选择开关的闭合数量，进而能够调整储能电路23的预设电压阈值，从而能够实现短路电压连续可调。
61.在其中一个实施例中，装置还包括电流探头35和示波器37，电流探头35 的第一端接地，电流探头35的第二端与第三开关33的第一端连接，电流探头35的第三端通过示波器37与计算机设备20连接；电流探头35，用于检测在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路电流的测试结果，其中，短路测试结果包括短路电流的测试结果；示波器37，用于测量短路电流的波形。
62.其中，结合图3进行说明，控制器21检测到储能电路23的充电电压达到预设电压阈值，则控制供电电源24停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件22导通，由于待测功率器件22导通使待测功率器件22直接短路，则在预设时长内储能电路23通过待测功率器件22的源漏电极两端进行放电得到短路电流的测试结果，与待测功率器件22串联的电流探头35测量短路电流，通过与电流探头35连接的示波器22 测量短路电流的波形，并记录下电流i曲线，并存储到计算机设备20中。
63.本技术实施例中，装置还包括用于检测在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路电流测试结果的电流探头35和用于测量短路电流波形的示波器37，电流探头35的第一端接地，电流探头35的第二端与第三开关33的第一端连接，电流探头35的第三端通过示波器37与计算机设备20 连接。也就是说，本实施例中，通过电流探头35检测在预设时长内储能电路23 对待测功率器件22进行放电得到的短路电流，并通过示波器37测量短路电流的波形，从而能够测量短路电流的值和波形，进而将肉眼看不见的电流信号转变成肉眼看得见的电流曲线，便于研究者研究短路电流的变化过程。
64.在其中一个实施例中，装置还包括电压探头36，电压探头36的第一端与待测功率器件22的漏极连接，电压探头36的第二端与第三开关33的第一端和电流探头35的第二端连接，电压探头36的第三端通过示波器37与计算机设备20 连接；电压探头36，用于检测在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件 22进行放电得到短路电压的测试结果，其中，短
路测试结果包括短路电压的测试结果；示波器37，还用于测量短路电压的波形。
65.其中，结合图3进行说明，控制器21检测到储能电路23的充电电压达到预设电压阈值，则控制供电电源24停止对储能电路23充电，并控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件22导通，由于待测功率器件22导通使待测功率器件22直接短路，则在预设时长内储能电路23通过待测功率器件22的源漏电极两端进行放电得到短路电压的测试结果，与待测功率器件22并联的电压探头36测量短路电压，通过与电压探头36连接的示波器37 测量短路电压的波形，并记录下电压v曲线，并存储到计算机设备20中。
66.本技术实施例中，装置还包括用于检测在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路电压测试结果的电压探头36和用于测量短路电压波形的示波器37，电压探头37的第一端与待测功率器件22的漏极连接，电压探头37的第二端与第三开关33的第一端和电流探头35的第二端连接，电压探头36的第三端通过示波器37与计算机设备20连接。也就是说，本实施例中，通过电压探头36检测在预设时长内储能电路23对待测功率器件22进行放电得到的短路电压，并通过示波器37测量短路电压的波形，从而能够测量短路电压的值和波形，进而将肉眼看不见的电压信号转化成肉眼看得见的电压曲线，便于研究者研究短路电压的变化过程。
67.在其中一个实施例中，装置还包括第一电阻34。参照图4，图4为本技术实施例提供的一种控制器内部的结构示意图。控制器21包括漏极电流检测电路 44、处理电路47和栅极控制电路45，第一电阻34的第一端与漏极电流检测电路44和待测功率器件22的源极连接，第一电阻34的第二端接地；漏极电流检测电路44和栅极控制电路45与处理电路47连接。
68.其中，控制器21包括漏极电流检测电路44，处理电路47和栅极控制电路 45，漏极电流检测电路44和栅极控制电路45与处理电路47连接。
69.本实施例中，由于电流是从待测功率器件22的漏极流向待测功率器件22 的源极，则漏极电流检测电路44通过第一电阻34检测待测功率器件22的漏极电流，若漏极电流超过待测功率器件22的许可漏极电流，则判定待测功率器件 22或者用于承载待测功率器件22的测试插座短路，也就是说待测功率器件22 或者测试插座损坏并终止短路测试。
70.其中，漏极电流检测电路44通过第一电阻34检测待测功率器件22的漏极电流，若漏极电流未超过待测功率器件22的许可漏极电流，则判定待测功率器件22或者用于承载待测功率器件22的测试插座没短路，也就是说待测功率器件22或者测试插座完好，则当控制器21检测到储能电路23的充电电压达到预设电压阈值，进而控制器21的栅极控制电路45根据储能电路23的充电电压达到预设电压阈值，控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件22导通，使待测功率器件22直接短路，则在预设时长内通过储能电路23对待测功率器件22进行放电得到短路测试结果。
71.本技术实施例，控制器21包括分别与漏极电流检测电路44和栅极控制电路45连接的处理电路，第一电阻34的第一端与漏极电流检测电路44和待测功率器件22的源极连接，第一电阻34的第二端接地。由于本实施例通过分别与漏极电流检测电路44和栅极控制电路45连接的处理电路，从而控制器21能够控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
在正负之间连续转换，使待测功率器件22 处于重复短路过程中，进而能够自动重复进行短路测试，方便评估待测功率器件22的短路电流可靠性。
72.在其中一个实施例中，控制器21还包括接口电路42和驱动电路46，接口电路42与
计算机设备20连接，接口电路42和驱动电路46与处理电路47连接；接口电路42，用于接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，并向驱动电路 46发送测试指令，以由驱动电路46根据测试指令，控制第一开关31闭合以及第二开关32闭合。
73.本实施例中，结合图4进行说明，控制器21还包括接口电路42和驱动电 46路，接口电路42与计算机设备20连接，接口电路42和驱动电路46均与处理电路47连接。接口电路42接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，驱动电路46根据接口电路42发送的周期性的测试指令，控制第一开关31闭合和第二开关32闭合，并将第一开关31闭合和第二开关32闭合的开关状态信号发送至处理电路47，处理电路47将开关状态信号发送至栅极控制电路45，栅极控制电路45根据开关状态信号控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
小于等于阈值电压，使待测功率器件22关断，通过程控可调高压直流电源hvg对储能电路23进行充电。
74.本技术实施例，控制器21还包括与计算机设备20连接的接口电路42和驱动电路46，接口电路42和驱动电路46与处理电路47连接，接口电路42，用于接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，并向驱动电路46发送测试指令，以由驱动电路46根据测试指令，控制第一开关31闭合以及第二开关32闭合。也就是说，本实施例中，接口电路42接收计算机设备20发送的周期性的测试指令，并向驱动电路46发送测试指令，以由驱动电路46根据测试指令，从而控制第一开关31闭合和第二开关32闭合。
75.在其中一个实施例中，控制器21还包括电压测量电路43，电压测量电路 43与处理电路47连接；电压测量电路43，用于测量储能电路23的充电电压，并向处理电路47发送充电电压，以由处理电路47根据充电电压，判断储能电路23的充电电压是否大于等于预设电压阈值。
76.其中，结合图4进行说明，控制器21中的电压测量电路43与处理电路47 连接，处理电路47与栅极控制电路45连接，电压测量电路43测量储能电路23 的充电电压，并将充电电压发送至处理电路47，当处理电路47判断储能电路 23的充电电压达到预设电压阈值时，并将充电电压达到预设电压阈值的充电电压信息发送至栅极控制电路45和驱动电路46，栅极控制电路45根据充电电压信息控制待测功率器件22的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件22导通，同时，驱动电路46根据充电电压信息控制第一开关31断开和第三开关33 闭合。
77.本技术实施中，控制器21还包括电压测量电路43，电压测量电路43与处理电路47连接；电压测量电路43，用于测量储能电路23的充电电压，并向处理电路47发送充电电压，以由处理电路47根据充电电压，判断储能电路23的充电电压是否大于等于预设电压阈值。也就是说，本实施例通过电压测量电路 43与处理电路47连接，从而控制器21能够判断储能电路23的充电电压是否大于等于预设电压阈值。
78.可选的，控制器21还包括与处理电路47连接的电源供电电路41，电源供电电路41用于给控制器21提供电源。
79.可选的，装置还包括第二电阻48和第四开关49，第二电阻48的第一端与第一开关31的第一端和第一选择开关的第二端连接，第二电阻48的第二端与第四开关49的第一端连接，第四开关49的第二端与供电电源24连接，第四开关49的第三端与控制器21连接。其中，第二电阻48用于待短路测试完成后，电压测量电路43检测储能电路23中的充电电压是否清空，若充电电压未清空，电压测量电路43向处理电路47发送未清空的充电电压，以由驱动电
路46根据处理电路47发送的未清空的充电电压，控制第二开关32断开和第四开关49闭合，以清空储能电路23中的电荷。
80.可选的，装置还包括：液晶显示器，液晶显示器与计算机设备20连接。计算机设备20与液晶显示器用于设置测试参数，并显示在进行短路测试过程中的测试参数和曲线。其中，测试参数具体如表1所示，其测试间隔是每次进行短路测试间隔的时间，测试次数是重复进行短路测试的次数。测试前可以预先设置测试次数和测试间隔，基于测试次数和测试间隔重复进行测试。
81.表1测试参数说明
[0082][0083]
为了便于本领域技术人员更清楚理解本技术提供的短路测试装置，在此结合图5对本技术另一实施例提供的功率器件的短路测试装置进行详细描述，图5 为本技术另一实施例提供的一种功率器件的短路测试装置的电路示意图。图5 中的高压直流电源vs1为供电电源24、计算机pc为计算机设备20、s11为第一开关31，s12为第二开关32，s14为第三开关33，电容组为储能电路23，中央控制器为控制器21，usb示波器为示波器37，第四开关49为s13、r2为第一电阻、电流探头35为电流探头p1，电压探头36为高压差分探头p2、第二电阻为r1。其中，驱动电路46为继电器阵列驱动电路，接口电路42为上位机控制电路，电压测量电路43为电容群组电压测量电路，漏极电流检测电路44为 adc采集电路，栅极控制电路45为待测器件栅极控制电路，处理电路41为 mcu+fpga，具体包括以下步骤：
[0084]
s501、测试开始前，按短路测试所需的容量设定电容组(c11-c17)的容量为设定值，中央控制器的电源供电电路41开始供电，通过中央控制器的控制选择开关(s21-s27)的闭合数量，使电容组的容量与设定值一致。
[0085]
s502、中央控制器中的上位机控制电路接收到计算机pc发送的测试指令，并向继电器阵列驱动电路发送测试指令，由继电器阵列驱动电路控制s11闭合，并将s11闭合的开关状态信号发送至mcu+fpga，mcu+fpga将开关状态信号发送至待测器件栅极控制电路，待测器件栅极控制电路根据开关状态信号控制待测功率器件的栅源电压v
gs
小于阈值电压，使待测功率器件关断，高压直流电源vs1对电容组进行充电。其中，fpga是field programmable gate array的简称，指可编程阵列逻辑，mcu是microcontroller unit的简
称，指微控制单元。
[0086]
s503、中央控制器中的上位机控制电路接收到计算机pc的测试指令，并向继电器阵列驱动电路发送测试指令，由继电器阵列驱动电路控制s12闭合，并将s12闭合的开关状态信号发送至mcu+fpga，mcu+fpga将开关状态信号发送至待测器件栅极控制电路，待测器件栅极控制电路根据开关状态信号控制待测功率器件的栅源电压v
gs
小于阈值电压，使待测功率器件关断，以通过adc 采集电路通过r2检测待测功率器件的漏电电流，如果漏电电流超过许可值，则判定待测功率器件损坏同时终止测试。
[0087]
s504、电容群组电压测量电路检测到电容组的充电电压达到预设电压阈值，并将电容组充电电压达到预设电压阈值的充电电压信息发送至mcu+fpga，继电器阵列驱动电路根据mcu+fpga发送的充电电压信息，控制s11断开和s14 闭合，同时，待测器件栅极控制电路根据mcu+fpga发送的充电电压信息，控制待测功率器件的栅源电压v
gs
大于阈值电压，使待测功率器件源漏两极瞬间导通，使待测功率器件短路，电容组的能量通过待测功率器件源漏电极两端通过进行一次短路测试，串联在电路上的电流探头p1和并联在待测功率器件两侧的高压差分探头p2检测短路测试中短路电流和短路电压并记录下v/i曲线，存储在计算机pc中。
[0088]
s505、经过预设时长，待测器件栅极控制电路控制待测功率器件的栅源电压v
gs
小于等于阈值电压，使待测功率器件关断，本次短路测试完成。
[0089]
s506、通过计算机pc控制整个测试装置，待测器件栅极控制电路控制待测功率器件的栅源电压v
gs
在大于等于和小于阈值电压连续转化，使待测功率器件处于重复短路测试过程中。
[0090]
s507、待全部短路测试结束后，中央控制器控制s12断开，s13闭合，以清空电容组内部的电荷。
[0091]
上述功率器件的短路测试装置，其中，该装置包括控制器、储能电路、供电电源、待测功率器件以及计算机设备；控制器，用于接收计算机设备发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件关断以及供电电源对储能电路充电；控制器，还用于若储能电路的充电电压大于等于预设电压阈值，则停止对储能电路充电，并控制待测功率器件导通，并在预设时长内通过储能电路对待测功率器件进行放电得到短路测试结果。也就是说，本技术实施例通过控制器接收计算机设备发送的周期性的测试指令，并根据测试指令，控制待测功率器件关断以及供电电源对储能电路充电，在储能电路的充电电压大于等于预设电压阈值，则控制器控制供电电源停止对储能电路充电，且控制待测功率器件导通，以在预设时长内通过储能电路对待测功率器件进行放电得到短路测试结果，由于控制器能够接收计算机设备发送的周期性的测试指令，从而可以根据测试指令，控制待测功率器件的导通和关断，使待测功率器件处于重复短路测试过程中，从而能够自动重复对待测功率器件进行短路测试，提高测试效率。例如，控制器每隔一定时长会接收到一个测试指令，该一定时长例如等于1分钟，则控制器在10点钟时接收到第一个测试指令后，然后按照本实施提供的方式执行一次测试，以得到该次测试对应的短路测试结果，之后在10点1 分时会重新接收到一个测试指令，按照此方式自动重复进行测试，从而节省人力，提高短路测试效率。
[0092]
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有
明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
[0093]
本领域普通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，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(read-onlymemory，rom)、磁带、软盘、闪存、光存储器、高密度嵌入式非易失性存储器、阻变存储器(reram)、磁变存储器(magnetoresistiverandomaccessmemory，mram)、铁电存储器(ferroelectricrandomaccessmemory，fram)、相变存储器(phasechangememory，pcm)、石墨烯存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)或外部高速缓冲存储器等。作为说明而非局限，ram可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，sram)或动态随机存取存储器(dynamicrandomaccessmemory，dram)等。本技术所提供的各实施例中所涉及的数据库可包括关系型数据库和非关系型数据库中至少一种。非关系型数据库可包括基于区块链的分布式数据库等，不限于此。本技术所提供的各实施例中所涉及的处理器可为通用处理器、中央处理器、图形处理器、数字信号处理器、可编程逻辑器、基于量子计算的数据处理逻辑器等，不限于此。
[0094]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0095]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。