[发明专利]用于研究封装类型对功率开关管动态特性影响的测试方法

说明书

本发明提供一种用于研究封装类型对功率开关管动态特性影响的测试方法，取同一颗开尔文封装器件作为被测器件，在电路连接时采用跳线的方式分别等效实现非开尔文封装器件和开尔文封装器件的电路连接，并在电路中测量所需要的电压和电流信号；该方法可以排除掉芯片封装差异导致的偏差，能够排除共源(射)极电感对驱动电压V_GS和端电压V_DS测量的影响，使得测量结果更加准确，得到的分析结论更加严谨。

技术领域

本发明涉及一种用于研究封装类型对功率开关管动态特性影响的测试方法。

背景技术

传统的半导体开关器件的非开尔文封装形式具有三个引脚，以MOSFET为例，有漏极(D)、源极(S)、栅极(G)三个引脚，其等效电路如图1所示。驱动电路是与G引脚和S引脚相连，功率回路与D引脚和S引脚相连。

驱动回路和功率回路会共用源极引脚，源极对应的封装寄生电感L_S为共源(射)极电感。在开关过程中，快速变化的I_DS会在L_S两端产生压降，而这会影响器件的开关速度和串扰特性。

随着技术的发展，器件的开关速度越来越快，上述问题愈发严重。各厂商推出了开尔文封装形式。以MOSFET为例，有漏极(D)、源极(PS)、栅极(G)、开尔文源极(KS)四个引脚，其等效电路如图2所示。驱动电路是与G引脚和KS引脚相连，主回路与D引脚和PS引脚相连。这样避免了驱动回路和主功率换流回路拥有公用线路，实现了两个回路解耦；

非开尔文封装含有共源(射)极电感，开尔文封装不包含共源(射)极电感，而共源(射)极电感会对器件动态特性造成很大的影响，包括开关过程和串扰过程两个方面。当前研究共源(射)极电感对器件动态特性的影响采用的方法是分别找一颗非开尔文封装和一颗开尔文封装的同款芯片进行测试对比。这种方法容易实现，但存在两个问题，一是由于器件参数存在差异，会导致对比不严谨，无法进行定量分析；二是由于测量点包含了部分共源(射)极电感，会使得对非开尔文封装的驱动电压VGS和端电压VDS的测量结果的偏差，导致分析结果的错误。

发明内容

本发明要解决的技术问题，在于提供一种用于研究封装类型对功率开关管动态特性影响的测试方法，可以排除掉芯片差异导致的偏差，能够排除共源(射)极电感对驱动电压V_GS和端电压V_DS测量的影响，使得测量结果更加准确，得到的分析结论更加严谨。

本发明是这样实现的：一种用于研究封装类型对功率开关管动态特性影响的测试方法，取一颗开尔文封装器件作为被测器件，具体包括如下步骤：

当需要获得开尔文封装器件的动态特性时；主功率回路与被测器件的D引脚和PS引脚连接，驱动电路高输出端连接至被测器件的G引脚，驱动电路低输出端通过焊盘R₂短接KS引脚；在测量时，V_GS(4-M)的测量点为G引脚和KS引脚，V_DS(4-M)的测量点为D引脚和KS引脚；V_GS(4-M)为测量得到的驱动电压，V_DS(4-M)为测量得到的端电压

当需要获得非开尔文封装器件的动态特性时，主功率回路与被测器件的D引脚和PS引脚连接，驱动电路高输出端连接至被测器件的G引脚，驱动电路低输出端通过焊盘R₁短接PS引脚，KS引脚悬空；在测量时，V_GS(3-M)测量点为引脚G和引脚PS，为使用非开尔文封装器件时测得的驱动电压；V_GS(4in3)测量点为引脚G和引脚KS；V_DS(3-M)测量点为引脚D和引脚PS，为使用非开尔文封装器件时测得的端电压；V_DS(4in3)测量点为引脚D和引脚KS；

其中，V_GS(4in3)和V_GS(3-M)的关系为：