CN113295989B - 半桥电路性能测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半桥电路性能测试系统，包括用于接入信号的信号输入单元、继电器矩阵单元、用于测试半桥电路输出波形峰值的峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元、用于建立并联电路的功率电阻、控制端，继电器矩阵单元分别与信号输入单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接，功率电阻切换单元根据半桥电路上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，控制功率电阻与上MOS管或下MOS管并联。在半桥电路工作时，根据半桥电路上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，采用功率电阻、峰值测试单元、频率测试单元的协调运作进行MOS管的导通电阻的测量，提高了测试效率，解决了工作时无法测量MOS管的问题。

Description

半桥电路性能测试系统及方法

技术领域

本发明涉及测试领域，尤其涉及一种半桥电路性能测试系统及方法。

背景技术

目前，随着科技的日益更新，电子产品的集成度越来越高，功能性也越来越强大，在脉冲宽度调制中，半桥电路发挥着重要的作用。半桥电路由两个功率开关器件组成，它们以图腾柱的形式连接在一起，并进行输出，提供方波信号，需要对其进行测试来验证功能。

但是，现有的半桥电路测试存在以下缺陷：

1、传统测试系统是通过示波器查看半桥输出波形，该方式测试测量时间长，效率低；

2、半桥电路工作时，无法测量MOS管的导通电阻。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种半桥电路性能测试系统，其能解决测试效率低的问题。

本发明的目的之一采用如下技术方案实现：

一种半桥电路性能测试系统，包括用于接入信号的信号输入单元、用于将待测信号切入不同测试单元的继电器矩阵单元、用于测试半桥电路输出波形峰值的峰值测试单元、用于测试半桥电路输出波形频率的频率测试单元、用于切换功率电阻与半桥MOS管连接方式的功率电阻切换单元、网口通信单元、用于建立并联电路的功率电阻、控制端，所述继电器矩阵单元分别与所述信号输入单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接，所述峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元分别与所述网口通信单元连接，所述控制端分别与所述峰值测试单元、频率测试单元、网口通信单元连接，所述功率电阻切换单元根据半桥电路的上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，控制所述功率电阻与上MOS管或下MOS管并联。

进一步地，所述半桥电路性能测试系统还包括电阻测量单元，所述电阻测量单元与所述功率电阻切换单元连接并测量所述功率电阻切换单元中的电阻值。

进一步地，所述半桥电路性能测试系统还包括电源单元，所述电源单元分别与所述继电器矩阵单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接。

一种半桥电路性能测试方法，应用于半桥电路性能测试系统，包括以下步骤：

初始检测步骤：检测功率电阻切换单元中的电阻阻值，使半桥电路处于工作状态，峰值测试单元检测并生成半桥电路的输出波形的峰值，设定半桥电路的输出波形的峰值为V1，电阻切换单元中的电阻阻值为R；

初始并联步骤：将功率电阻与半桥电路上的下MOS管并联；

关闭检测步骤：检测半桥电路上的下MOS管是否处于关闭状态，若是进行下一步；

开启检测步骤：检测半桥电路上的上MOS管是否处于打开状态，若是进行下一步；

波形峰值测量步骤：半桥电路上的上MOS管与功率电阻串联进行分压，频率测试单元运作并生成半桥电路的输出波形峰值V2；

上MOS阻值测量步骤：控制端进行数据分析，根据公式[(V1-V2)/V2]*R计算出上MOS管的导通电阻R1。

进一步地，在所述初始检测步骤中，检测半桥电路的工作状态是否正常，若是，峰值测试单元检测进行测量，若否，发送错误信号至控制端。

进一步地，还包括并联更改步骤：将功率电阻从下MOS管去下，将功率电阻与半桥电路上的上MOS管并联。

进一步地，还包括二次检测步骤：检测半桥电路上的上MOS管是否处于关闭状态且下MOS管是否处于打开状态，若是，发送确认信号至控制端，若否，发送错误信号至控制端。

进一步地，还包括峰值二次测量步骤：半桥电路上的下MOS管与功率电阻串联进行分压，频率测试单元运作并生成半桥电路的输出波形峰值V3。

进一步地，还包括下MOS阻值测量步骤：根据公式[V3/(V1-V3)]*R计算出上MOS管的导通电阻R2。

进一步地，还包括数据汇总步骤：控制端汇总测量信息并生成信息汇总表格。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

所述峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元分别与所述网口通信单元连接，所述控制端分别与所述峰值测试单元、频率测试单元、网口通信单元连接，所述功率电阻切换单元根据半桥电路上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，控制所述功率电阻与上MOS管或下MOS管并联。在半桥电路工作时，根据半桥电路上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，采用所述控制端、功率电阻切换单元、功率电阻、峰值测试单元、频率测试单元的协调运作进行MOS管的导通电阻的测量，提高了测试效率，解决了工作时无法测量MOS管的问题。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明半桥电路性能测试系统中一较佳实施例的结构框图；

图2为半桥电路性能测试方法的流程图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

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发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-2，一种半桥电路性能测试系统，包括用于接入信号的信号输入单元、用于将待测信号切入不同测试单元的继电器矩阵单元、用于测试半桥电路输出波形峰值的峰值测试单元、用于测试半桥电路输出波形频率的频率测试单元、用于切换功率电阻与半桥MOS管连接方式的功率电阻切换单元、网口通信单元、用于建立并联电路的功率电阻、控制端，所述继电器矩阵单元分别与所述信号输入单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接，所述峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元分别与所述网口通信单元连接，所述控制端分别与所述峰值测试单元、频率测试单元、网口通信单元连接，所述功率电阻切换单元根据半桥电路的上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，控制所述功率电阻与上MOS管或下MOS管并联。在半桥电路工作时，根据半桥电路上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，采用所述控制端、功率电阻切换单元、功率电阻、峰值测试单元、频率测试单元的协调运作进行MOS管的导通电阻的测量，提高了测试效率，解决了工作时无法测量MOS管的问题。

优选的，所述半桥电路性能测试系统还包括电阻测量单元，所述电阻测量单元与所述功率电阻切换单元连接并测量所述功率电阻切换单元中的电阻值。所述半桥电路性能测试系统还包括电源单元，所述电源单元分别与所述继电器矩阵单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接。网口通信单元建立各个单元与控制端的通信连接，方便控制端对峰值测试单元、频率测试单元、网口通信单元的信息控制，方便数据的传输更新。

请具体参阅图2，一种半桥电路性能测试方法，应用于半桥电路性能测试系统，包括以下步骤：

初始检测步骤：检测功率电阻切换单元中的电阻阻值，使半桥电路处于工作状态，峰值测试单元检测并生成半桥电路的输出波形的峰值，设定半桥电路的输出波形的峰值为V1，电阻切换单元中的电阻阻值为R；

初始并联步骤：将功率电阻与半桥电路上的下MOS管并联；

优选的，在所述初始检测步骤中，检测半桥电路的工作状态是否正常，若是，峰值测试单元检测进行测量，若否，发送错误信号至控制端。

关闭检测步骤：检测半桥电路上的下MOS管是否处于关闭状态，若是进行下一步；

开启检测步骤：检测半桥电路上的上MOS管是否处于打开状态，若是进行下一步；

波形峰值测量步骤：半桥电路上的上MOS管与功率电阻串联进行分压，频率测试单元运作并生成半桥电路的输出波形峰值V2；

上MOS阻值测量步骤：控制端进行数据分析，根据公式[(V1-V2)/V2]*R计算出上MOS管的导通电阻R1。采用此方法自动测试半桥电路的输出波形的频率、峰值和半桥功率开关器件的导通电阻，采用功率电阻切换单元和峰值测试单元协作的方式，在半桥电路工作时测量MOS管的导通电阻，集成多种测量电路对半桥电路进行测试，自动化测试，效率高。

并联更改步骤：将功率电阻从下MOS管去下，将功率电阻与半桥电路上的上MOS管并联。

二次检测步骤：检测半桥电路上的上MOS管是否处于关闭状态且下MOS管是否处于打开状态，若是，发送确认信号至控制端，若否，发送错误信号至控制端。

峰值二次测量步骤：半桥电路上的下MOS管与功率电阻串联进行分压，频率测试单元运作并生成半桥电路的输出波形峰值V3。

下MOS阻值测量步骤：根据公式[V3/(V1-V3)]*R计算出上MOS管的导通电阻R2。

数据汇总步骤：控制端汇总测量信息并生成信息汇总表格。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种半桥电路性能测试系统，包括用于接入信号的信号输入单元、用于将待测信号切入不同测试单元的继电器矩阵单元、用于测试半桥电路输出波形峰值的峰值测试单元、用于测试半桥电路输出波形频率的频率测试单元、用于切换功率电阻与半桥MOS管连接方式的功率电阻切换单元、网口通信单元、用于建立并联电路的功率电阻、控制端，其特征在于：

所述继电器矩阵单元分别与所述信号输入单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接，所述峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元分别与所述网口通信单元连接，所述控制端分别与所述峰值测试单元、频率测试单元、网口通信单元连接，所述功率电阻切换单元根据半桥电路的上MOS管或下MOS管的电阻的导通状态，控制所述功率电阻与上MOS管或下MOS管并联，所述半桥电路性能测试系统还包括电阻测量单元，所述电阻测量单元与所述功率电阻切换单元连接并测量所述功率电阻切换单元中的电阻值，所述半桥电路性能测试系统还包括电源单元，所述电源单元分别与所述继电器矩阵单元、峰值测试单元、频率测试单元、功率电阻切换单元、网口通信单元连接。

2.一种半桥电路性能测试方法，应用于权利要求1所述的半桥电路性能测试系统，其特征在于，包括以下步骤：

初始检测步骤：检测功率电阻切换单元中的电阻阻值，使半桥电路处于工作状态，峰值测试单元检测并生成半桥电路的输出波形的峰值，设定半桥电路的输出波形的峰值为V1，电阻切换单元中的电阻阻值为R；检测半桥电路的工作状态是否正常，若是，峰值测试单元检测进行测量，若否，发送错误信号至控制端；

初始并联步骤：将功率电阻与半桥电路上的下MOS管并联；

关闭检测步骤：检测半桥电路上的下MOS管是否处于关闭状态，若是进行下一步；

开启检测步骤：检测半桥电路上的上MOS管是否处于打开状态，若是进行下一步；

波形峰值测量步骤：半桥电路上的上MOS管与功率电阻串联进行分压，频率测试单元运作并生成半桥电路的输出波形峰值V2；

上MOS阻值测量步骤：控制端进行数据分析，根据公式[(V1-V2)/V2]*R计算出上MOS管的导通电阻R1；

并联更改步骤：将功率电阻从下MOS管去下，将功率电阻与半桥电路上的上MOS管并联；

二次检测步骤：检测半桥电路上的上MOS管是否处于关闭状态且下MOS管是否处于打开状态，若是，发送确认信号至控制端，若否，发送错误信号至控制端；峰值二次测量步骤：半桥电路上的下MOS管与功率电阻串联进行分压，频率测试单元运作并生成半桥电路的输出波形峰值V3；

下MOS阻值测量步骤：根据公式[V3/(V1-V3)]*R计算出上MOS管的导通电阻R2。

3.如权利要求2所述的半桥电路性能测试方法，其特征在于，还包括数据汇总步骤：控制端汇总测量信息并生成信息汇总表格。

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