功率器件测试装置及系统的制作方法

本技术涉及测试，特别是涉及一种功率器件测试装置及系统。

背景技术：

1、功率器件在定型完成量产前需要进行认证实验，主要有高温栅偏，高温反偏，高温高湿反偏等试验。

2、然而，相关技术中对于功率器件的试验都集中在环境类试验的实验条件，只能测试功率器件在某一环境应力下的可靠性表现，试验测试条件与功率器件实际工作条件存在一定的差距，不能更加完整的评价功率器件的可靠性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够完整的评价功率器件的可靠性的功率器件测试装置及系统。

2、第一方面，本技术提供一种功率器件测试装置，所述装置包括：

3、供电电路，与待测功率器件连接，用于提供第一电压；

4、升压电路，分别与所述供电电路和所述待测功率器件连接，升压电路用于根据所述第一电压输出第二电压；

5、降压电路，分别与所述供电电路、所述升压电路和所述待测功率器件连接；

6、控制电路，分别与所述降压电路和所述待测功率器件连接，所述控制电路用于向所述降压电路提供驱动信号，以控制所述降压电路的工作状态，使所述第二电压维持在预设电压范围；所述控制电路还用于通过向所述待测功率器件提供测试信号，控制所述待测功率器件的工作状态，以根据所述第二电压对所述待测功率器件施加电应力。

7、在其中一个实施例中，所述待测功率器件包括金属-氧化物-半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、双极结型三极管中的至少一种，所述电应力包括电压应力和电流应力中的至少一种，其中，

8、在所述待测功率器件处于断开状态的情况下，所述功率器件测试装置用于根据所述第二电压对所述待测功率器件施加所述电压应力；

9、在所述待测功率器件处于导通状态的情况下，所述功率器件测试装置用于根据所述第一电压对所述待测功率器件施加所述电流应力。

10、在其中一个实施例中，所述升压电路包括：

11、第一电感，所述第一电感的第一端与所述供电电路的第一端连接，所述第一电感的第二端与所述待测功率器件的第一端连接；

12、第一二极管，所述第一二极管的第一端与所述第一电感的第二端、所述待测功率器件的第一端连接；

13、第一电容，所述第一电容的第一端与所述第一二极管的第二端连接，所述第一电容的第二端分别与所述供电电路的第二端、所述待测功率器件的第二端和公共地连接。

14、在其中一个实施例中，所述降压电路包括：

15、第一开关管，所述第一开关管的第一端与所述第一电容的第一端连接，所述第一开关管的控制端与所述控制电路连接，所述控制电路用于向所述第一开关管的控制端提供所述测试信号，以控制所述第一开关管的通断状态，使所述第二电压维持在预设电压范围；

16、第二电感，所述第二电感的第一端与所述第一开关管的第二端连接，所述第二电感的第二端与所述供电电路的第一端连接；

17、第二电容，所述第二电容的第一端分别与所述供电电路的第一端、所述第二电感的第二端连接，所述第二电容的第二端与公共地连接；

18、第二二极管，所述第二二极管的第一端分别与所述第一开关管的第二端、第二电感的第一端连接，所述第二二极管的第二端与公共地连接。

19、在其中一个实施例中，所述控制电路包括：

20、采样模块，与所述升压电路的输出端、所述降压电路的输入端连接，用于对所述升压电路的输出端进行采样，以获取所述第二电压；

21、隔离驱动模块，与所述降压电路的控制端连接；

22、控制模块，分别与所述采样模块和所述隔离驱动模块连接，用于根据所述第二电压生成所述驱动信号，经所述隔离驱动模块将驱动信号发送至所述降压电路，控制所述降压电路的工作状态，以根据所述第二电压对所述待测功率器件施加电应力；其中，所述降压电路的输出端与所述升压电路的输入端连接以形成能量反馈回路。

23、在其中一个实施例中，所述控制模块包括：

24、比较单元，用于根据所述第二电压和第一电压阈值输出比较信号；

25、控制单元，与所述比较单元连接，用于根据所述比较信号生成驱动信号，经所述隔离驱动模块将驱动信号发送至所述降压电路，以控制所述降压电路的工作状态，使所述第二电压维持在预设电压范围。

26、在其中一个实施例中，所述比较信号包括第一比较信号和第二比较信号，所述驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号；所述比较单元包括：

27、第一比较器，所述第一比较器的第一输入端与所述采样模块连接，所述第一比较器的第二端用于接收第一电压阈值信号，所述第一比较器用于在所述第二电压大于第一电压阈值的情况下输出第一比较信号，以及在第二电压小于第一电压阈值的情况下输出第二比较信号；

28、所述控制单元包括：

29、第一脉冲源，用于输出方波脉冲信号；

30、第一控制器，所述第一控制器的第一输入端与所述第一比较器的输出端连接，所述第一控制器的第二输入端与所述第一脉冲源连接，所述第一控制器的输出端经所述隔离驱动模块与所述第一开关管的控制端连接，所述第一控制器的输出端用于根据所述方波脉冲信号和所述第一比较信号输出第一驱动信号，以及用于根据所述方波脉冲信号和所述第二比较信号输出第二驱动信号。

31、在其中一个实施例中，所述比较信号包括误差放大信号；所述比较单元包括：

32、误差放大器，所述误差放大器的第一输入端与所述采样模块连接，所述误差放大器的第二端用于接收第一电压阈值信号，所述误差放大器用于确定所述第二电压和所述第一电压阈值信号之间的误差，并根据所述误差输出误差放大信号；

33、所述控制单元包括：

34、第二脉冲源，用于输出锯齿波脉冲信号；

35、第二控制器，所述第二控制器的第一输入端与所述误差放大器的输出端连接，所述第二控制器的第二输入端与所述第二脉冲源连接，所述第二控制器的输出端经所述隔离驱动模块与所述第一开关管的控制端连接，所述第二控制器的输出端用于根据所述锯齿波脉冲信号和所述误差放大信号输出所述驱动信号。

36、在其中一个实施例中，所述功率器件测试装置还包括：

37、环境组件，用于对所述待测功率器件施加外部环境应力，所述外部环境应力包括湿度应力、振荡应力和外部温度应力中的至少一种。

38、第二方面，本技术提供一种功率器件测试系统，所述系统包括待测功率器件和第一方面的功率器件测试装置。

39、上述功率测试装置和系统，包括供电电路、升压电路、降压电路和控制电路，供电电路与待测功率器件连接，用于提供第一电压；升压电路分别与供电电路和待测功率器件连接，升压电路用于根据第一电压输出第二电压；降压电路分别与供电电路、升压电路和待测功率器件连接；控制电路，分别与降压电路和待测功率器件连接，控制电路用于向降压电路提供驱动信号，以控制降压电路的工作状态，使第二电压维持在预设电压范围；控制电路还用于通过向功率器件提供测试信号，控制待测功率器件的工作状态，以根据第二电压对待测功率器件施加电应力。本技术提供的功率测试装置，可以通过控制待测功率器件的工作状态，以及通过升压电路和降压电路对待测功率器件施加电应力，有利于完整的评价功率器件的可靠性。

技术特征：

1.一种功率器件测试装置，其特征在于，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述待测功率器件包括金属-氧化物-半导体场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管、双极结型三极管中的至少一种，所述电应力包括电压应力和电流应力中的至少一种，其中，

3.根据权利要求1所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述升压电路包括：

4.根据权利要求3所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述降压电路包括：

5.根据权利要求4所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述控制电路包括：

6.根据权利要求5所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述控制模块包括：

7.根据权利要求6所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述比较信号包括第一比较信号和第二比较信号，所述驱动信号包括第一驱动信号和第二驱动信号；所述比较单元包括：

8.根据权利要求6所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述比较信号包括误差放大信号；所述比较单元包括：

9.根据权利要求1所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述功率器件测试装置还包括：

10.一种功率器件测试系统，其特征在于，所述系统包括待测功率器件和权利要求1-9任一项所述的功率器件测试装置。

技术总结
本申请涉及一种功率测试装置和系统，包括供电电路、升压电路、降压电路和控制电路，供电电路与待测功率器件连接，用于提供第一电压；升压电路分别与供电电路和待测功率器件连接，升压电路用于根据第一电压输出第二电压；降压电路分别与供电电路、升压电路和待测功率器件连接；控制电路，分别与降压电路和待测功率器件连接，控制电路用于向降压电路提供驱动信号，以控制降压电路的工作状态，使第二电压维持在预设电压范围；控制电路还用于通过向功率器件提供测试信号，控制待测功率器件的工作状态，以根据第二电压对待测功率器件施加电应力。本申请提供的功率测试装置有利于完整的评价功率器件的可靠性。

技术研发人员：朱占山,孔繁磊,赵慧超,王佳斌,马瑛
受保护的技术使用者：中国第一汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5