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(diǎn)，在電力電子的應(yīng)用中占有舉足輕重的作用，然而問(wèn)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(huì)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(chǎng)失效很多都表現(xiàn)為閂鎖效應(yīng)引起的過(guò)電應(yīng)力失效，這嚴(yán)重妨礙了我國(guó)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(cè)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(cè)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(shí)現(xiàn)“冷觸發(fā)”，進(jìn)而測(cè)試VDMOS等功率器件承受脈沖時(shí)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(hù)技術(shù)的有效性，節(jié)約了器件研制成本，針對(duì)上述問(wèn)題開展了對(duì)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(cè)試系統(tǒng)和150A TLP測(cè)試系統(tǒng)機(jī)制和特點(diǎn)，提出了150A TLP的硬件實(shí)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(guò)沖或振蕩問(wèn)題，開發(fā)了先進(jìn)的大功率濾波結(jié)構(gòu)，利用繼電器的二級(jí)驅(qū)動(dòng)模式，實(shí)現(xiàn)了150A TLP自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng);
　　(2)使用搭建的150A TLP測(cè)試系統(tǒng)，完成了對(duì)系統(tǒng)高壓源開關(guān)時(shí)間的探測(cè)以及充電電壓的校準(zhǔn)，得出了系統(tǒng)輸出波形，驗(yàn)

4、證了系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)是否達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，為后續(xù)程序控制創(chuàng)造有利條件;
　　(3)根據(jù)測(cè)試系統(tǒng)個(gè)性化定制軟件需求分析，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能模塊以及實(shí)現(xiàn)流程圖，借助于圖形化編程軟件LabVIEW分別完成了對(duì)底層驅(qū)動(dòng)、中層功能以及高層用戶界面程序的編寫與設(shè)計(jì)工作，實(shí)現(xiàn)了150A TLP測(cè)試系統(tǒng)的自動(dòng)化運(yùn)行;
　　(4)通過(guò)150A TLP自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，測(cè)試誤差小，可以精確測(cè)試出器件閂鎖電流，評(píng)估器件抗閂鎖性能的優(yōu)