一种IGBT和MOS动态参数测试用尖峰电压箝位电路的制作方法

一种igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路
技术领域
1.本实用新型涉及功率半导体测试技术领域，具体为一种igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路。


背景技术：

2.尖峰电压属于浪涌电压里的一种，持续时间极短但数值很高。电机、补偿电容器和功率转换设备(如变速驱动器)是产生尖峰电压的主要因素。通常情况下，为防止尖峰电压的瞬时干扰造成电子电路及设备损坏，给人们带来无法估量的损失，采用tvs(transient voltage suppressor瞬态二极管)或齐纳稳压管来进行钳位限制。
3.在igbt\mos双脉冲测试时，由于寄生电感的存在，使器件在关断时也会产生超过器件额定电压的浪涌尖峰。这种尖峰电压脉宽一般在几百纳秒以内，甚至仅有几纳秒。而tvs管在开启的几十纳秒内不具备稳压效果，此时若继续采用tvs管，可以使两端电压抑制标称值附近，这对于dc电压是适用的，但对于脉宽只有几十纳秒的尖峰电压来说，tvs管的作用就不甚理想。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于：解决双脉冲测试环境中的尖峰电压难以控制的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路，包括tvs管、二极管、补偿电容和限流电阻；
7.所述tvs管的正极与二极管的正极连接，所述tvs管的负极通过限流电阻后接igbt的集电极，所述二极管的负极接在驱动与igbt的栅极之间；
8.所述补偿电容两端分别与tvs管和二极管的负极连接。
9.优点：本实用新型通过设置反串联的tvs管与二极管、补偿电容和限流电阻的设置，tvs管进行钳位，二极管反向截止，在极窄尖峰电压时，电压通过补偿电容传递至igbt的栅极使igbt开启，从而抑制尖峰电压。
10.优选的，所述二极管为快恢复二极管。
11.优选的，所述tvs管的负极与二极管的负极连接，所述二极管的正极接限流电阻，所述tvs管的正极接在驱动与igbt的栅极之间。
12.优选的，所述igbt内部设有体二极管。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过tvs管、二极管和补偿电容的配合工作，在只有几十纳秒的电压尖峰时，igbt的集电极的高电压通过补偿电容传递至栅极使尖峰电压减小，尖峰电压被控制。从而解决了在双脉冲测试环境中的极窄脉宽的尖峰电压难以控制的问题。
附图说明
14.图1为本实用新型的实施例一的改进电路连接示意图；
15.图2为本实用新型的实施例一的基础电路连接示意图；。
具体实施方式
16.为便于本领域技术人员理解本实用新型技术方案，现结合说明书附图对本实用新型技术方案做进一步的说明。
17.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
18.实施例一
19.参阅图1，本实施例公开了一种igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路，包括限流电阻1、tvs管2、二极管3和补偿电容4；
20.tvs管2的正极与二极管3的正极连接，tvs管2的负极通过限流电阻1后接igbt的集电极，二极管3的负极接在驱动与igbt的栅极之间；所述补偿电容4两端分别与tvs管2和二极管3的负极连接。
21.在一些实施例中，二极管3为快恢复二极管，igbt内部设有体二极管。选用标称电压合适的快恢复二极管，保证较短的恢复时间。
22.在本实施例的具体实施过程中，igbt关断瞬间，由于寄生电感的存在，igbt两端会产生几十纳秒的瞬态尖峰电压。将本钳位电路设置在igbt的栅极和集电极之间，钳住igbt的集电极电位，使其不要达到太高的水平，如果igbt关断时产生的尖峰电压太高或者太陡，则本钳位电路开始工作进行控制。
23.如图2所示，采用tvs管2和二极管3反串联的方式就能够控制尖峰电压，具体工作过程如下：当igbt的集电极的电压过高时，tvs管2被反向击穿，二极管3正常导通，电流进入igbt的栅极，因此栅极的电位升高，使得关断电压不会过于陡峭，进而减小尖峰，尖峰电压即被控制。
24.由于二极管3正向导通瞬间，需要经过正向恢复后正向导通电压才会下降到标称通电电压，这一过程大约需要100ns左右。同时tvs管2的反向稳压开启同样需要开启时，在开启时间内，反向截止电压较高，几十纳秒内不具备稳压效果。
25.因此为保证本实施例的钳位电路的有效实施，如图1所示，在二极管3和tvs管2两端并联一个补偿电容4，利用补偿电容4的通交隔直功能，同时在实际使用过程中，根据电路中的电压，选择合适的补偿电容4的容量，使其电压传递时间与二极管3正向导通、tvs开启时间一致，从而保证使用效率。在极窄电压尖峰时，igbt的集电极的高电压通过补偿电容4传递至igbt的栅极使尖峰电压减小，尖峰电压被控制。
26.本实施例通过增加的补偿电容4与tvs管2和二极管3相配合，解决了在双脉冲测试环境中的极窄脉宽的尖峰电压难以控制的问题。
27.实施例二
28.本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施例的tvs管2的负极与二极管3的负
极连接，二极管3的正极接限流电阻1，tvs管2的正极接在驱动与igbt的栅极之间。
29.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
30.以上所述实施例仅表示实用新型的实施方式，本实用新型的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型保护范围。


技术特征：
1.一种igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路，igbt的发射极与栅极均与驱动连接，其特征在于：包括限流电阻(1)、tvs管(2)、二极管(3)和补偿电容(4)；所述tvs管(2)的正极与二极管(3)的正极连接，所述tvs管(2)的负极通过限流电阻(1)后接igbt的集电极，所述二极管(3)的负极接在驱动与igbt的栅极之间；所述补偿电容(4)两端分别与tvs管(2)和二极管(3)的负极连接。2.根据权利要求1所述的igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路，其特征在于：所述二极管(3)为快恢复二极管。3.根据权利要求1所述的igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路，其特征在于：所述tvs管(2)的负极与二极管(3)的负极连接，所述二极管(3)的正极接限流电阻(1)，所述tvs管(2)的正极接在驱动与igbt的栅极之间。4.根据权利要求1所述的igbt和mos动态参数测试用尖峰电压箝位电路，其特征在于：所述igbt内部设有体二极管。

技术总结
本实用新型公开了一种IGBT和MOS动态参数测试用尖峰电压箝位电路，包括TVS管、二极管、补偿电容和限流电阻；所述TVS管的正极与二极管的正极连接，所述TVS管的负极通过限流电阻后接IGBT的集电极，所述二极管的负极接在驱动与IGBT的栅极之间；所述补偿电容两端分别与TVS管和二极管的负极连接。本实用新型通过TVS管、二极管和补偿电容的配合工作，在只有几十纳秒的电压尖峰时，IGBT的集电极的高电压通过补偿电容传递至栅极使尖峰电压减小，尖峰电压被控制。从而解决了在双脉冲测试环境中的极窄脉宽的尖峰电压难以控制的问题。脉宽的尖峰电压难以控制的问题。脉宽的尖峰电压难以控制的问题。


技术研发人员：李向峰
受保护的技术使用者：科威尔技术股份有限公司
技术研发日：2022.02.23
技术公布日：2022/8/8