[发明专利]一种杂散电容及功率半导体器件电流的计算方法

说明书

本发明公开了一种杂散电容及功率半导体器件电流的计算方法，包括：基于获取的功率半导体器件在瞬态开通过程中的电流及瞬态关断过程中的电压，得到功率半导体器件的电流在瞬态开通过程中的电流变化曲线和功率半导体器件的电压在瞬态关断过程中的电压变化曲线；利用电流变化曲线、电压变化曲线和杂散电容瞬时表达式，确定测试电路中的杂散电容与电压的关系；获取功率半导体器件在瞬态关断过程中当前时刻对应的电压值，基于电压值和杂散电容与电压的关系，确定测试电路在当前时刻的当前杂散电容值。本发明利用瞬态关断过程中的电压变化曲线计算杂散电容与电压的关系，更准确评估测试电路中的杂散电容。

技术领域

本发明涉及器件测试技术领域，具体涉及一种杂散电容及功率半导体器件电流的计算方法。

背景技术

功率半导体器件作为电力电子技术基础和核心，是进行功率和能效转换与控制的开关，被广泛用于高压大功率牵引、工业变频以及电力逆变等领域。通常情况下，利用双脉冲测试电路进行功率半导体器件开关特性评估时，续流二极管和负载电感上均存在杂散电容，在高压SiC IGBT器件(功率半导体器件)开关瞬态，由于杂散电容的影响，引起了集电极电流畸变。然而现有技术中对于杂散电容的计算是将杂散电容认定为一个定值，但是在实际的操作过程中电压是发生改变的，这种改变对杂散电容的计算产生一定的影响，因此通过选取多个数据采集点求平均值，作为杂散电容值，未能充分考虑电压变化的影响，从而导致计算结果的准确性无法保证。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种杂散电容及功率半导体器件电流的计算方法，解决现有的杂散电容计算方法未充分考虑电压变化的影响，从而导致计算结果的准确性无法保证的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种杂散电容计算方法，应用于功率半导体器件的动态参数测试电路，所述测试电路用于连接所述功率半导体器件以对所述器件进行测试，所述方法包括：获取所述功率半导体器件在瞬态开通过程中的电流及瞬态关断过程中的电压；基于所述功率半导体器件在瞬态开通过程中的电流及瞬态关断过程中的电压，得到所述功率半导体器件的电流在瞬态开通过程中的电流变化曲线和所述功率半导体器件的电压在瞬态关断过程中的电压变化曲线；利用所述电流变化曲线、所述电压变化曲线和杂散电容瞬时表达式，确定所述测试电路中的杂散电容与电压的关系；获取所述功率半导体器件在瞬态关断过程中当前时刻对应的电压值，基于所述电压值和所述杂散电容与电压的关系，确定所述测试电路在当前时刻的当前杂散电容值。

在一实施例中，所述利用所述电流变化曲线、所述电压变化曲线和杂散电容瞬时表达式，确定所述测试电路中的杂散电容与电压的关系，包括：利用所述电流变化曲线和所述电压变化曲线，确定所述功率半导体器件在在瞬态开通过程中开始时刻与结束时刻的电流差值；根据所述电流差值及杂散电容瞬时表达式，确定所述测试电路中的杂散电容与电压的关系。

在一实施例中，通过以下公式表示所述测试电路中的杂散电容与电压的关系：

其中，C_σ(V_DS)表示电压为V_DS时的杂散电容值，i_d(t₀)表示所述功率半导体器件在开始时刻t₀的电流值，t(V_DS)＝f(V_DS)，t(V_DS)表示电压为V_DS的对应的结束时刻，f(V_DS)表示所述电压变化曲线，i_d(t(V_DS))表示在所述功率半导体器件的电压为V_DS对应的结束时刻的电流值，表示u_ds(t)＝V_DS电压下的电压变化率。