一种隔离式瞬态短路电流测试电路的制作方法

1.本发明属于功率器件测试技术领域，具体涉及一种隔离式瞬态短路电流测试电路。


背景技术：

2.在电力电子系统中，瞬态短路电流是对器件可靠性进行测试的一项重要要求，是器件应用前测试的必须过程，传统短路电流测试方案需要将示波器测试端接入到测试电路中，由于短路瞬间电流极大，会对示波器的安全性产生威胁。在后续的测试方案中提出了一些隔离式测试方案。
3.现有的技术手段中，提出了一种隔离式瞬态短路电流的测试系统及方法，其通过两个薄膜压敏电阻形成对待测电路和示波器的隔离，但是由于薄膜压敏电阻电压范围有限，形成的信号较小，需要信号放大，在大电流条件下有较高精度，难以满足电流较小时的测试精度；因此，有必要提出一种隔离式瞬态短路电流测试电路，从而有效改善以上问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种隔离式瞬态短路电流测试电路，具有可满足满足gan hemt、si基功率器件和sic功率器件的驱动需求和功能测试，提高示波器的安全性，实现良好保护和能有效拓展电流的测试范围，在较大工作范围内保持测试精度的特点。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种隔离式瞬态短路电流测试电路，包括直流供电模块、pwm1、pwm2、高端驱动、低端驱动、待测器件q1，待测器件q2、滤波电感l、负载电容co和负载电阻ro、可调隔离测试模块以及示波器；直流供电模块包括直流电源和母线电容；待测器件q1漏极通过可调测试模块与电源正极相连，待测器件q2源极通过可调测试模块与电源负极相连，待测器件q1和待测器件q2的栅极端分别连接有高端驱动和低端驱动，待测器件q1的源极端通过滤波电感l连接有负载电容co和负载电阻ro，负载电容co和负载电阻ro电性连接，且待测器件q2的漏极端与负载电容co和负载电阻ro电连接，示波器的输入端与可调隔离测试模块的输出端相连接。
6.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，pwm1和pwm2分别通过高端驱动和低端驱动为高端和低端待测器件q1和q2提供控制信号。
7.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，示波器有两个输入端，分别为i1和i2。
8.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，直流电源和母线电容，为待测电路提供稳定的直流供电。
9.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，直流电压电压范围为1-650v，母线电容提供储能。
10.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，滤波电感l、负载电容co和负载电阻ro构成测试电路负载，为便拆结构，具有测试灵活性。
11.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，可调隔离测试模块包括两组匝数比可调的变压器，示波器不接入测试回路。
12.作为本发明的一种隔离式瞬态短路电流测试电路优选技术方案，变压器接入测试电路端匝数固定，变压器接示波器端匝数可调，其变压比包括2:1，1:1和2:3三个档位。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明在使用时，通过高端驱动和低端驱动为高端和低端待测器件q1和q2提供控制信号，pwm1和pwm2信号有统一参考时间起点，但时序和脉冲宽度相互分离，可以根据测试需求对q1和q2进行精准控制，自由组合驱动信号和待测器件的导通关断状态，增加测试灵活性；同时pwm1和pwm2可以维持高电平或者低电平不变，高端驱动和低端驱动的电源电压范围为3.3-20v，脉冲电压范围为-5-20v，满足gan hemt、si基功率器件和sic功率器件的驱动需求和功能测试。
14.2、本发明在使用时，通过电路中可调隔离测试模块包括两组匝数比可调的变压器的设置，因为该结构采用了变压器，实现了待测电路和示波器之间的电气隔离，示波器不接入测试回路可以提高示波器的安全性，实现良好保护；并且该变压器接入测试电路端匝数固定，在变压器接示波器端匝数可调，其变压比可以从2:1,1:1,2:3三个档位进行调整，能有效拓展电流的测试范围，在较大工作范围内保持测试精度，实用性强。
附图说明
15.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明的隔离式瞬态短路电流测试电路图；图2为本发明隔离式瞬态短路电流测试电路中可调隔离测试模块结构示意图。
具体实施方式
16.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
17.请参阅图1和图2所示，本发明提供以下技术方案：一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其组成包括直流供电模块、pwm1、pwm2、高端驱动、低端驱动、待测器件q1，待测器件q2、滤波电感l、负载电容co和负载电阻ro、可调隔离测试模块以及示波器；可调隔离测试模块处设有选通开关，能够实现相应电路功能的转化，可通过物理或者电子控制，为现有的技术手段，不必做过多赘述；
电路包括直流电源模块，其包含电源（直流电源）和母线电容，直流电源的正负极与母线电容的节点电连接，为待测电路提供稳定的直流供电；直流电压电压范围为1-650v，以满足一般功率器件耐压范围的测试条件，母线电容提供储能，能有效提高瞬态输出电流相应速度；其中待测器件q1漏极通过可调测试模块与电源正极相连，待测器件q2源极通过可调测试模块与电源负极相连，待测器件q1和待测器件q2的栅极端分别连接有高端驱动和低端驱动，待测器件q1的源极端通过滤波电感l连接有负载电容co和负载电阻ro，负载电容co和负载电阻ro电性连接，且待测器件q2的漏极端与负载电容co和负载电阻ro电连接，示波器的输入端与可调隔离测试模块的输出端相连接。
18.pwm1和pwm2分别通过高端驱动和低端驱动为高端和低端待测器件q1和q2提供控制信号（提供相互无关的pwm信号），pwm1和pwm2信号有统一参考时间起点，但时序和脉冲宽度相互分离，可以根据测试需求对q1和q2进行精准控制，自由组合驱动信号和待测器件的导通关断状态，增加测试灵活性；与此同时，pwm1和pwm2可以维持高电平或者低电平不变（pwm1和pwm2相互分离，可以提供脉冲信号和持续高或者持续低信号），高端驱动和低端驱动的电源电压范围为3.3-20v；高端驱动为待测器件q1提供驱动信号，低端驱动为待测器件q2提供驱动信号；脉冲电压范围为-5-20v，满足gan hemt、si基功率器件和sic功率器件的驱动需求和功能测试。
19.该电路的负载部分包含滤波电感l、负载电容co和负载电阻ro，其均为可拆卸式结构，可以根据测试条件进行调换，有测试灵活性；负载电阻ro有输出端子，可以根据测试需求接电子负载。
20.参照附图1所示，i1和i2为示波器两个输入端，能够与相应可调隔离测试模块相连，为电路的正常运作提供了必要条件。
21.参阅图2所示，该可调隔离测试模块包括两组匝数比可调的变压器，可根据测试场景不同，选用不同匝数比，因为该结构采用了变压器，该模块为隔离式，实现了待测电路和示波器之间的电气隔离，示波器不接入测试回路可以提高示波器的安全性，对示波器有良好的保护功能。
22.该变压器接入测试电路端匝数固定，在变压器接示波器端匝数可调，其变压比可以从2:1,1:1,2:3三个档位进行调整；且由于变压器匝数比可调，能有效拓展电流的测试范围，在较大工作范围内保持测试精度。
23.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于，包括直流供电模块、pwm1、pwm2、高端驱动、低端驱动、待测器件q1，待测器件q2、滤波电感l、负载电容co和负载电阻ro、可调隔离测试模块以及示波器；直流供电模块包括直流电源和母线电容；待测器件q1漏极通过可调测试模块与电源正极相连，待测器件q2源极通过可调测试模块与电源负极相连，待测器件q1和待测器件q2的栅极端分别连接有高端驱动和低端驱动，待测器件q1的源极端通过滤波电感l连接有负载电容co和负载电阻ro，负载电容co和负载电阻ro电性连接，且待测器件q2的漏极端与负载电容co和负载电阻ro电连接，示波器的输入端与可调隔离测试模块的输出端相连接。2.根据权利要求1所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：pwm1和pwm2分别通过高端驱动和低端驱动为高端和低端待测器件q1和q2提供控制信号。3.根据权利要求1所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：示波器有两个输入端，分别为i1和i2。4.根据权利要求1所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：直流电源和母线电容，为待测电路提供稳定的直流供电。5.根据权利要求4所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：直流电压电压范围为1-650v，母线电容提供储能。6.根据权利要求1所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：滤波电感l、负载电容co和负载电阻ro构成测试电路负载，为便拆结构，具有测试灵活性。7.根据权利要求1所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：可调隔离测试模块包括两组匝数比可调的变压器，示波器不接入测试回路。8.根据权利要求7所述的一种隔离式瞬态短路电流测试电路，其特征在于：变压器接入测试电路端匝数固定，变压器接示波器端匝数可调，其变压比包括2:1，1:1和2:3三个档位。

技术总结
本发明属于功率器件测试技术领域，尤其为一种隔离式瞬态短路电流测试电路，包括直流供电模块、PWM1、PWM2、高端驱动、低端驱动、待测器件Q1，待测器件Q2、滤波电感L、负载电容Co和负载电阻Ro、可调隔离测试模块以及示波器；直流供电模块包括直流电源和母线电容。通过电路中可调隔离测试模块包括两组匝数比可调的变压器的设置，因为该结构采用了变压器，实现了待测电路和示波器之间的电气隔离，示波器不接入测试回路可以提高示波器的安全性，实现良好保护；并且该变压器接入测试电路端匝数固定，在变压器接示波器端匝数可调，其变压比可以从2:1,1:1,2:3三个档位进行调整，能有效拓展电流的测试范围，在较大工作范围内保持测试精度，实用性强。实用性强。实用性强。


技术研发人员：罗景涛
受保护的技术使用者：西安众力为半导体科技有限公司
技术研发日：2023.05.24
技术公布日：2023/8/4