150A傳輸線脈沖發(fā)生器(TLP)的研究.pdf

1、作為功率開關(guān)，VDMOS器件以其高開關(guān)速度、高耐壓、低導(dǎo)通電阻、寬安全工作區(qū)以及很好的熱穩(wěn)定性等特點，在電力電子的應(yīng)用中占有舉足輕重的作用，然而問題是功率VDMOS器件其特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，靜電或相關(guān)的電壓瞬變等外部環(huán)境可能會形成閂鎖效應(yīng)(latch-up)，導(dǎo)致電路失效，甚至燒毀芯片。大量研究工作表明，功率集成電路的現(xiàn)場失效很多都表現(xiàn)為閂鎖效應(yīng)引起的過電應(yīng)力失效，這嚴重妨礙了我國民用、軍用電子設(shè)備可靠性的提高。
　　目前功率器件電學(xué)

2、閂鎖效應(yīng)的研究工作一直難以開展，其根本原因在于測試手段的缺乏。150A傳輸線脈沖發(fā)生器（150A Transmission Line Pulse，150A TLP）是一種間接測試功率器件電學(xué)閂鎖效應(yīng)的新的研究方向，可以在高壓失效前產(chǎn)生更少的熱量，實現(xiàn)“冷觸發(fā)”，進而測試VDMOS等功率器件承受脈沖時的最大關(guān)態(tài)擊穿閂鎖觸發(fā)電流等參數(shù)，判斷器件抗閂鎖特性防護技術(shù)的有效性，節(jié)約了器件研制成本，針對上述問題開展了對150A傳輸線脈沖發(fā)生器的研究

3、開發(fā)工作，具體如下:
　　(1)深入研究了TLP測試系統(tǒng)和150A TLP測試系統(tǒng)機制和特點，提出了150A TLP的硬件實現(xiàn)方法，開發(fā)了低阻抗傳輸線，提升了終端極化器、繼電器等的耐壓值，為解決系統(tǒng)過沖或振蕩問題，開發(fā)了先進的大功率濾波結(jié)構(gòu)，利用繼電器的二級驅(qū)動模式，實現(xiàn)了150A TLP自動化測試系統(tǒng);
　　(2)使用搭建的150A TLP測試系統(tǒng)，完成了對系統(tǒng)高壓源開關(guān)時間的探測以及充電電壓的校準，得出了系統(tǒng)輸出波形，驗

4、證了系統(tǒng)各項參數(shù)是否達到預(yù)期指標，為后續(xù)程序控制創(chuàng)造有利條件;
　　(3)根據(jù)測試系統(tǒng)個性化定制軟件需求分析，設(shè)計了系統(tǒng)功能模塊以及實現(xiàn)流程圖，借助于圖形化編程軟件LabVIEW分別完成了對底層驅(qū)動、中層功能以及高層用戶界面程序的編寫與設(shè)計工作，實現(xiàn)了150A TLP測試系統(tǒng)的自動化運行;
　　(4)通過150A TLP自動化測試系統(tǒng)應(yīng)用實驗，表明該系統(tǒng)運行穩(wěn)定，測試誤差小，可以精確測試出器件閂鎖電流，評估器件抗閂鎖性能的優(yōu)