一种二极管测试电路的制作方法

1.本实用新型涉及集成电路测试领域，特别是指一种二极管测试电路。


背景技术：

2.半导体二极管是指用半导体材料(例如硅、硒、锗等)制成的一种电子器件。它具有单向导电性能，即给二极管的正极和负极加上正向电压时，二极管导通；给二极管的正极和负极加上反向电压时，二极管截止。随着二极管技术的发展，使其在各个领域应用十分广泛，例如：可以应用于电子线路中。功率二极管是电子电路中最基本的组成单元，它的单向导电性可以应用于电子电路的整流、箝位、续流。
3.在众多半导体二极管的应用中，都需要对半导体二极管的动态性能进行测试。在半导体二极管的动态参数中，经常会遇到被测的半导体二极管短路或者断路的情况，其中，当发生断路时，电感的续流路径就会发生变化，这种情况下一般会导致由于电感放电使电路中的开关被击穿，当放电能量较大时，会损坏电子电路中的开关。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术的以上问题，本实用新型提供一种二极管测试电路，实现对测试支路中的开关器件的保护，进而提高了该二极管测试电路的安全性。
5.为达到上述目的，本实用新型第一方面提供一种二极管测试电路，包括：测试支路与保护支路；其中，所述测试支路与所述保护支路连接；其中，所述测试支路用于实现待测二极管的动态参数测试；所述保护支路用于在所述待测二极管故障时，保护所述测试支路。
6.由上，通过设置用于保护测试支路的保护支路，可以使在测试支路中的待测二极管故障时，提供为测试支路中的电感放电的回路，从而保护测试支路中的开关不会被击穿。
7.作为第一方面一种可能的实现方式，所述保护支路包括：依次连接气体放电管和第一保护支路；其中，所述第一保护支路包括依次连接的第一开关、第一二极管和第一电阻。
8.由上，气体放电管是用作电压保护的开关管，当测试支路中的待测二极管故障时，使电感中续存的电流流经保护支路，从来保护了测试支路中的开关。
9.作为第一方面一种可能的实现方式，所述测试支路包括：电压源、电容、第三开关、第四开关、电感和所述待测二极管；其中，所述电压源与所述电容并联形成电压源支路；所述电压源支路的正极端与所述第三开关的第一端连接；所述第三开关的第二端与所述第四开关的第一端连接；所述第四开关的第二端与所述电感的第一端连接；所述电感的第二端与所述待测二极管的正极端连接；所述待测二极管的负极端与所述电感的所述第一端连接。
10.由上，基于本方面提供的测试支路的具体结构，可以在尽可能少的器件下实现半导体二极管动态参数的测试。
11.作为第一方面一种可能的实现方式，所述测试支路与所述保护支路连接，包括：所
述第一气体放电管的第一端与所述第四开关的第一端连接；所述第一气体放电管的第二端与所述待测二极管的负极端连接；在所述第一保护支路中，所述第一开关的第一端分别与所述待测二极管的负极端和所述第一气体放电管的第二端连接；所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的正极端连接，所述第一电阻的第二端与所述待测二极管的正极端连接。
12.由上，提供了测试支路中各器件与保护支路各器件的连接关系，从而实现在测试过程中保护该测试支路的目的。
13.作为第一方面一种可能的实现方式，还包括：第一控制支路，用于控制所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关的通断。
14.由上，该二极管测试电路还包括控制支路，用于控制各支路中相应开关的通断，从而实现动态测试。
15.作为第一方面一种可能的实现方式，所述保护支路包括：依次连接的第二气体放电管和第二保护支路；其中，所述第二保护支路包括并联的第一保护子支路和第二保护子支路；所述第一保护子支路包括依次连接的第二开关、第二二极管和第二电阻；所述第二保护子支路包括依次连接的第三电阻和第四电阻；所述第三电阻和所述第四电阻的连接点处还连接有一电压比较器的一端；所述电压比较器的另一端连接至所述第二开关。
16.由上，提供了另一保护支路的实现方式，其作用仍是在测试支路中的待测二极管故障时，使电感中续存的电流流经保护支路，从而保护了测试支路中的开关。
17.作为第一方面一种可能的实现方式，所述测试支路包括：电压源、电容、第三开关、第四开关、电感和所述待测二极管；其中，所述电压源与所述电容并联形成电压源支路；所述电压源支路的正极端与所述第三开关的第一端连接；所述第三开关的第二端与所述第四开关的第一端连接；所述第四开关的第二端与所述电感的第一端连接；所述电感的第二端与所述待测二极管的正极端连接；所述待测二极管的负极端与所述电感的所述第一端连接。
18.作为第一方面一种可能的实现方式，所述测试支路与所述保护支路连接，包括：所述第二气体放电管的第一端与所述第四开关的第一端连接；所述第二气体放电管的第二端与所述待测二极管的负极端连接；在所述第二保护支路中，所述第二开关的第一端分别与所述待测二极管的负极端、所述第二气体放电管的第二端连接；所述第二电阻的第一端与所述第二二极管的正极端连接，所述第二电阻的第二端与所述待测二极管的正极端连接。
19.作为第一方面一种可能的实现方式，还包括：第二控制支路，用于控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关的通断。
20.本实用新型的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
21.图1为本实用新型实施例提供的一种二极管测试电路的电路图；
22.图2为本实用新型实施例提供的另一种二极管测试电路的电路图；
23.图3为本实用新型实施例提供的再一种二极管测试电路的电路图；
24.图4为本实用新型实施例提供的二极管测试电路的控制时序示意图。
具体实施方式
25.说明书和权利要求书中的词语“第一、第二、第三等”或模块a、模块b、模块c等类似用语，仅用于区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本实用新型实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
26.在以下的描述中，所涉及的表示步骤的标号，如s110、s120
……
等，并不表示一定会按此步骤执行，在允许的情况下可以互换前后步骤的顺序，或同时执行。
27.说明书和权利要求书中使用的术语“包括”不应解释为限制于其后列出的内容；它不排除其它的元件或步骤。因此，其应当诠释为指定所提到的特征、整体、步骤或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或更多其它特征、整体、步骤或部件及其组群。因此，表述“包括装置a和b的设备”不应局限为仅由部件a和b组成的设备。
28.本说明书中提到的“一个实施例”或“实施例”意味着与该实施例结合描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中。因此，在本说明书各处出现的用语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指同一实施例，但可以指同一实施例。此外，在一个或多个实施例中，能够以任何适当的方式组合各特定特征、结构或特性，如从本公开对本领域的普通技术人员显而易见的那样。
29.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。如有不一致，以本说明书中所说明的含义或者根据本说明书中记载的内容得出的含义为准。另外，本文中所使用的术语只是为了描述本实用新型实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。
30.下面参见各图，对本技术实施例提供的一种二极管测试电路进行详细说明。
31.如图1所示，为本技术实施例提供的二极管测试电路的电路结构图。在本实施例中，该二极管测试电路包括测试支路110和保护支路120。其中，测试支路110和保护支路120连接。测试支路110用于实现对待测二极管的动态参数测试；保护支路120用于在测试支路110中的待测二极管故障时，实现对测试支路110的保护。
32.其中，本实施例中的动态参数包括二极管的反向恢复电流irr，二极管的反向恢复时间trr以及二极管的反向关断电荷qrr等。本实施例中的待测二极管为半导体二极管。本实施例中的故障包括断路以及短路故障等。
33.在本实施例中，测试支路110包括电压源pow、电容c、第三开关k3、第四开关k4、电感l以及待测二极管dut。其中，电压源pow与电容c并联形成电压源支路111，电压源支路111的正极端与第三开关k3的第一端连接，第三开关k3的第二关与第四开关k4的第一端连接，第四开关k4的第二端与电感l的第一端连接，电感l的第二端与待测二极管dut的正极端连接，待测二极管dut的负极端与电感l的第一端连接。通过上述连接关系，构成测试支路110，利用该测试支路110可以实现对待测二极管dut的动态参数测试。
34.另外，通过该测试支路110与保护支路120的连接，可以在测试支路中的待测二极管dut发生故障时，为电感l提供放电通道，即在测试支路中的待测二极管dut发生故障时，电感l放电流经保护支路，从而实现对测试支路110中开关器件的保护。
35.本技术的另一实施例提供了另外一种二极管测试电路的具体实现形式。如图2所示，该二极管测试电路同样包括测试支路110和保护支路120。其中，测试支路110与上一实
施例中测试支路110的电路连接关系完全相同，故本实施例不再对测试支路110进行赘述。
36.在本实施例中，保护支路120包括第一气体放电管g1和第一保护支路121。该第一气体放电管g1和该第一保护支路121连接。其中，第一气体放电管g1是指用作电压保护的避雷管或者天线开关管。一般的，气体放电管内含有两个或多个电极并充有一定量的惰性气体。
37.具体的，第一保护支路121包括依次连接的第一开关k1、第一二极管d1和第一电阻r1，其中的依次连接是指第一开关k1的第二端与第一二极管d1的负极端连接，第一二极管d1的正极端与第一电阻r1的第一端连接。
38.在本实施例中，可以通过下述连接方式实现本实施例中的保护支路120与测试支路110的连接，具体为：第一气体放电管g1的第一端与测试支路110中的第四开关的第一端连接，第一气体放电管g1的第二端与测试支路110中的待测二极管dut的负极端连接。第一开关k1的第一端与待测二极管dut的负极端连接，第一电阻r1的第二端与待测二极管dut的正极端连接。
39.在本实施例中，该二极管测试电路还可以包括控制支路130，该控制支路130用于控制第一开关k1、第三开关k3和所述第四开关k4的通断。
40.本技术的另一实施例提供了再一种二极管测试电路的具体实现形式。如图3所示，该二极管测试电路包括测试支路110和保护支路120。其中，测试支路110与上述实施例中测试支路110的电路连接关系完全相同，故本实施例不再对测试支路110进行赘述。
41.在本实施例中，保护支路120包括第二气体放电管g2和第二保护支路122。该第二气体放电管g2和该第二保护支路122连接。
42.具体的，第二保护支路122包括并联的第一保护子支路1221和第二保护子支路1222，其中，第一保护子支路1221包括依次连接的第二开关k2、第二二极管d2和第二电阻r2，这里的依次连接是指第二开关k2的第二端与第二二极管d2的负极端连接，第二二极管d2的正极端与第二电阻r2的第一端连接。第二保护子支路1222包括依次连接的第三电阻r3和第四电阻r4，这里的依次连接表示第三电阻r3的第二端与第四电阻r4的第一端连接。
43.在本实施例中，第三电阻和第四电阻的连接点处还连接有一电压比较器的一端，该电压比较器的另一端连接至第一保护子支路1220中的第二开关k2。
44.在本实施例中，可以通过下述连接方式实现本实施例中的保护支路120与测试支路110的连接，具体为：第二气体放电管g2的第一端与测试支路110中第四开关k4的第一端连接，第二气体放电管g2的第二端与待测二极管dut的负极端连接。第一保护子支路1221中的第二开关k2的第一端与待测二极管dut的负极端连接，第一保护子支路1221中的第二电阻r2的第二端与待测二极管dut的正极端连接。应理解，由于第一保护子支路1221和第二保护子支路1222并联。因此，通过上述连接关系即可知，第二保护子支路1222中的第三电阻r3的第一端与待测二极管dut的负极端连接，第二保护子支路1222中的第四电阻r4的第二端与待测二极管dut的正极端连接。
45.在本实施例中，该二极管测试电路与上一实施例相同，也包括控制支路130，该控制支路130用于控制电压比较器以实现对第二开关k2的控制，该控制支路130还用于实现对第三开关k3和第四开关k4通断的控制。
46.如图4所示，为本技术另一实施例提供的针对上述实施例中二极管测试电路的测
试时序图，其中，可以通过对测试电路发射双脉冲来控制相应开关器件，以实现二极管动态参数的测量。这里的双脉冲包括对测试支路110的第三开关k3的控制脉冲，以及对测试支路110的第四开关k4的控制脉冲。
47.具体的：参见图4示出的，k3的控制脉冲对应的波形为第三开关k3的控制脉冲；k4的控制脉冲对应的波形为第四开关k4的控制脉冲；vce表示待测二极管dut的电压；ic表示流经待测二极管dut的电流。在本实施例中，t0为测试开始时刻，此时需要控制第三开关k3闭合，即此时第三开关k3中的控制脉冲为高电平。当第三开关k3完全导通时，即图4中t1时刻，此时控制第四开关k4闭合，即此时第四开关k4中的控制脉冲为高电平。当流经负载电感l的电流达到测试设定的电流值时，即图4中t2时刻，此时控制第四开关k4断开，即此时第四开关k4中的控制脉冲为低电平。当待测二极管dut的电压vce下降至0并维持稳定后，即图4中t3时刻，此时控制第四开关k4闭合，即此时第四开关k4中的控制脉冲为高电平。当流经待测二极管dut的电流ic下降至0并维持稳定后，即图4中t4时刻，此时控制第四开关k4断开，此时第四开关k4中的控制脉冲为低电平。在待测二极管dut的电压vce下降至0附近并维持稳定后，即图4中t5时刻，此时控制第三开关k3断开，即此时第三开关k3中的控制脉冲为低电平。
48.基于本技术实施例提供的二极管测试电路，通过在测试支路上连接一条保护支路，以实现在测试支路发生故障时，通过该保护支路来消耗电感的能量，从而避免了电感过强能量对测试支路中开关器件的损毁，进而保护了二极管测试电路的安全性与稳定性。
49.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型的构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，均属于本实用新型的保护范畴。

技术特征：
1.一种二极管测试电路，其特征在于，包括：测试支路与保护支路；其中，所述测试支路与所述保护支路连接；其中，所述测试支路用于实现待测二极管的动态参数测试；所述保护支路用于在所述待测二极管故障时，保护所述测试支路。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护支路包括：依次连接第一气体放电管和第一保护支路；其中，所述第一保护支路包括依次连接的第一开关、第一二极管和第一电阻。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述测试支路包括：电压源、电容、第三开关、第四开关、电感和所述待测二极管；其中，所述电压源与所述电容并联形成电压源支路；所述电压源支路的正极端与所述第三开关的第一端连接；所述第三开关的第二端与所述第四开关的第一端连接；所述第四开关的第二端与所述电感的第一端连接；所述电感的第二端与所述待测二极管的正极端连接；所述待测二极管的负极端与所述电感的所述第一端连接。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述测试支路与所述保护支路连接，包括：所述第一气体放电管的第一端与所述第四开关的第一端连接；所述第一气体放电管的第二端与所述待测二极管的负极端连接；在所述第一保护支路中，所述第一开关的第一端分别与所述待测二极管的负极端和所述第一气体放电管的第二端连接；所述第一电阻的第一端与所述第一二极管的正极端连接，所述第一电阻的第二端与所述待测二极管的正极端连接。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，还包括：第一控制支路，用于控制所述第一开关、所述第三开关和所述第四开关的通断。6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述保护支路包括：依次连接的第二气体放电管和第二保护支路；其中，所述第二保护支路包括并联的第一保护子支路和第二保护子支路；所述第一保护子支路包括依次连接的第二开关、第二二极管和第二电阻；所述第二保护子支路包括依次连接的第三电阻和第四电阻；所述第三电阻和所述第四电阻的连接点处还连接有一电压比较器的一端；所述电压比较器的另一端连接至所述第二开关。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述测试支路包括：电压源、电容、第三开关、第四开关、电感和所述待测二极管；其中，所述电压源与所述电容并联形成电压源支路；所述电压源支路的正极端与所述第三开关的第一端连接；所述第三开关的第二端与所述第四开关的第一端连接；所述第四开关的第二端与所述电感的第一端连接；所述电感的第二端与所述待测二极管的正极端连接；所述待测二极管的负极端与所述电感的所述第一端连接。8.根据权利要求7所述的电路，其特征在于，所述测试支路与所述保护支路连接，包括：所述第二气体放电管的第一端与所述第四开关的第一端连接；所述第二气体放电管的第二端与所述待测二极管的负极端连接；在所述第二保护支路中，所述第二开关的第一端分别与所述待测二极管的负极端、所述第二气体放电管的第二端连接；所述第二电阻的第一端与所述第二二极管的正极端连
接，所述第二电阻的第二端与所述待测二极管的正极端连接。9.根据权利要求8所述的电路，其特征在于，还包括：第二控制支路，用于控制所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关的通断。

技术总结
本申请属于集成电路测试领域，具体提供了一种二极管测试电路。其中，该二极管测试电路包括：测试支路与保护支路；其中，所述测试支路与所述保护支路连接；其中，所述测试支路用于实现待测二极管的动态参数测试；所述保护支路用于在所述待测二极管故障时，保护所述测试支路。基于本实用新型提供的技术方案，在对二极管进行动态参数测试过程中，当被测二极管发生故障时，可以实现对测试支路中的开关器件的保护，进而提高了该二极管测试电路的安全性。进而提高了该二极管测试电路的安全性。进而提高了该二极管测试电路的安全性。


技术研发人员：陈跃俊
受保护的技术使用者：北京华峰测控技术股份有限公司
技术研发日：2021.12.01
技术公布日：2022/5/25