[发明专利]一种开关器件筛选系统及方法

说明书

本发明公开了一种开关器件筛选系统及方法。该系统包括驱动电路、开关电路、并联电路、测量电路以及示波器；驱动电路，与并联电路连接，用于产生驱动电压，驱动待筛选的开关器件；开关电路，与并联电路连接，用于为待筛选的开关器件提供直流偏置电压，产生导通状态下的稳态电流和开关过程中的暂态电流；并联电路，用于并联待筛选的开关器件，使待筛选的开关器件的驱动电压和直流偏置电压均相同；测量电路，与并联电路连接，用于测量所述待筛选的开关器件中流过的暂态电流和稳态电流；示波器，与测量电路连接，用于显示电流波形。本系统和本方法能够快速精确的对开关器件进行筛选，保证开关器件的均一性，避免开关器件的损坏。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种开关器件筛选系统及方法。

背景技术

近年来，开关器件以及相应的应用装置已经在诸如电网、交通运输、先进装备制造、军工等许多领域得到广泛的应用。开关器件可以高效地将各种一次能源转变为人们所需的电能并方便地进行转化、传输和控制。它已经成为弱电控制与强电运行之间、信息技术与电力技术之间、传统产业与自动化、智能化的新型产业之间所必不可少的纽带。分立式开关器件在制造封装和实际应用上都非常方便易用，在低压小功率的场景下得到了广泛的应用。然而，现在对电力电子器件的功率要求越来越大，单个分立式开关器件往往很难满足较大功率的应用要求，所以电力电子器件的应用设计人员不得不采取多器件并联的方法作为一种解决方案。然而，在器件以及芯片的制造过程中，受限于工艺水平，即使是同一型号同一批次的器件，也不可避免地会产生一定的误差，反映到器件的特性参数上，就可能使器件的通态电阻、跨导、阈值电压、泄漏电流、极间电容、引脚寄生电感等等有一定的分散性，这些特性参数的分散性会综合地影响器件开关特性的一致性。对多器件并联来说，器件开关特性的不一致会导致器件间电流分布的不均衡，进而影响器件的功率分布和温度分布，某个或某些器件可能因此承受过高的电流和温度，使得器件失效的可能性显著增大，进而增大并联所有器件的负荷甚至导致所有并联器件失效损坏。

现有的分立式器件筛选方法基本上是尽量选用同一厂家、同一型号、同一批次的产品以减小工艺误差，或者是对通态电阻、阈值电压等器件的特性参数进行测量，然后针对每个参数选取指标进行筛选。采用同一批次产品虽然可以在一定程度上减小器件的厂家、型号、批次带来的误差，但同一批次器件仍可能会有较大不同，这种粗略的筛选方法并不能确保筛选出器件的均一性。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关器件筛选系统及方法，快速精确的对开关器件进行筛选，保证开关器件的均一性，避免开关器件的损坏。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种开关器件筛选系统，所述系统包括驱动电路、开关电路、并联电路、测量电路以及示波器；

所述驱动电路，与所述并联电路连接，用于产生驱动电压，驱动待筛选的开关器件；

所述开关电路，与所述并联电路连接，用于为所述待筛选的开关器件提供直流偏置电压，产生导通状态下的稳态电流和开关过程中的暂态电流；

所述并联电路，用于并联所述待筛选的开关器件，使所述待筛选的开关器件的驱动电压和直流偏置电压均相同；

所述测量电路，与所述并联电路连接，用于测量所述待筛选的开关器件中流过的暂态电流和稳态电流；

所述示波器，与所述测量电路连接，用于显示电流波形。

可选的，所所述驱动电路包括脉冲信号发生器、信号隔离器以及功率放大器；

所述脉冲信号发生器，用于产生电压脉冲信号；

所述信号隔离器，与所述脉冲信号发生器连接，用于隔离保护电压脉冲信号；

所述功率放大器，与所述信号隔离器连接，用于放大隔离保护后的电压脉冲信号，得到满足器件驱动功率需求的驱动电压。