CN116316416A - 双脉冲测试过流保护电路 - Google Patents

双脉冲测试过流保护电路 Download PDF

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CN116316416A
CN116316416A CN202211093191.1A CN202211093191A CN116316416A CN 116316416 A CN116316416 A CN 116316416A CN 202211093191 A CN202211093191 A CN 202211093191A CN 116316416 A CN116316416 A CN 116316416A
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兰华兵
杨承晋
刘涛
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Abstract

本申请公开了一种双脉冲测试过流保护电路,应用于电子电力技术领域,包括:电源模块用于生成双脉冲测试电流;双脉冲测试模块,与电源模块连接,双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感,第一开关电路与第二开关电路串联,且第一开关电路与第一电感并联;过流保护模块与第一电感串联,当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,过流保护模块断开第一电感与第一开关电路之间的连接,以使双脉冲测试电流不再经过第一开关电路和第二开关电路。本申请通过过流保护模块断开第一电感与第一开关电路之间的连接,使得第一开关电路与第二开关电路不再有电流经过,减少了元件因电流过大而损坏的情况的发生,实现对双脉冲测试模块的过流保护。

Description

双脉冲测试过流保护电路
技术领域
本发明涉及电子电力技术领域,尤其涉及一种双脉冲测试过流保护电路。
背景技术
双脉冲测试是一种广泛应用于场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)等功率开关元件特性评估的一种测试方法。该测试不仅可以评估对象元件的开关特性,还可以评估体二极管和晶体管一同使用的快速恢复二极管(Fast RecoveryDiode,FRD)等的反向恢复特性。因此,对导通时发生反向恢复特性引起损耗的电路的评估非常有效。
然而,相关技术中,双脉冲测试回路进行的测试完成后,回路中的电容还残留过多能量,易造成电流过大,使得测试回路中的晶体管和二极管失去控制,从而使得晶体管和二极管损坏。
发明内容
本申请实施例提供了一种双脉冲测试过流保护电路,能够在电流过大时,断开双脉冲测试模块与电源的连接,实现对双脉冲测试模块的过流保护。
本申请提供一种双脉冲测试过流保护电路,包括:
电源模块,所述电源模块用于生成双脉冲测试电流;
双脉冲测试模块,与所述电源模块连接,所述双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感,所述第一开关电路与所述第二开关电路串联,且所述第一开关电路与所述第一电感并联,所述双脉冲测试模块通过调整所述第二开关电路的连通与关断,以控制所述双脉冲测试电流在所述第一开关电路、所述第二开关电路与所述第一电感之间的走向,进而对所述第一开关电路与所述第二开关电路进行特性测试;
过流保护模块,所述过流保护模块与所述第一电感串联,当所述双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,所述过流保护模块断开所述第一电感与所述第一开关电路之间的连接,以使所述双脉冲测试电流不再经过所述第一开关电路和所述第二开关电路。
根据本申请提供的双脉冲测试过流保护电路,至少具有如下有益效果:双脉冲测试过流保护回路包括电源模块、双脉冲测试模块和过流保护模块,电源模块用于生成双脉冲测试电流,双脉冲测试模块通过调整第二开关电路的连通与关断,以控制双脉冲测试电流在第一开关电路、第二开关电路与第一电感之间的走向,当第二开关连通时,双脉冲测试电流由第一电感流向第二开关电路,当第二开关电路断开时,电流由第一电感流向第二开关电路,当第二开关再次连通时,电流由第一电感流向第二开关电路,且第一开关电路中存储的电流流向第二开关电路。双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感,电感与第一开关电路并联,过流保护模块则与第一电感串联,当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,过流保护模块断开第一电感与第一开关电路之间的连接,使得双脉冲测试电路不再流经第一开关电路和第二开关电路。本申请通过过流保护模块断开第一电感与第一开关电路之间的连接,使得第一开关电路与第二开关电路不再有电流经过,减少了元件因电流过大而损坏的情况的发生,实现对双脉冲测试模块的过流保护。
根据本申请的一些实施例,所述过流保护模块包括脉冲发生器、第一晶体管和第二电感,所述第一晶体管的漏极通过所述第二电感与所述第一开关电路的一端连接,所述第一晶体管的栅极与所述脉冲发生器的输出端连接,所述第一晶体管的源极与所述脉冲发生器的输入端连接,且所述第一晶体管的源极与所述第一电感的一端连接。
根据本申请的一些实施例,所述第一开关电路的输入端与所述电源模块的输出端连接,所述第一开关电路的输出端与所述第二开关电路的输入端连接,所述第二开关电路的输出端与所述电源模块的输入端连接,且所述第一开关电路的输入端与所述第二电感连接,所述第一开关电路的输出端与所述第一电感连接。
根据本申请的一些实施例,所述第二开关电路的输入端与所述电源模块的输出端连接,所述第二开关电路的输出端与所述第一开关电路的输入端连接,所述第一开关电路的输出端与所述电源模块的输入端连接,且所述第一开关电路的输入端与所述第一电感连接,所述第一开关电路的输出端与所述第二电感连接。
根据本申请的一些实施例,所述过流保护模块还包括导通二极管、导通电阻、关断二极管和关断电阻,所述导通二极管的正极与所述脉冲发生器的输出端连接,所述导通二极管的负极与所述导通电阻的一端连接,所述导通电阻的的另一端与所述第一晶体管的栅极连接,所述关断电阻的一端与所述第一晶体管的栅极连接,所述关断电阻的另一端与所述关断二极管的正极连接,所述关断二极管的负极与所述脉冲发生器的输出端连接。
根据本申请的一些实施例,所述双脉冲测试过流保护电路还包括电流采样电阻,所述电流采样电阻的输入端与所述双脉冲测试模块的输出端连接,所述电流采样电阻的输出端与所述电源模块的输入端连接,且所述电流采样电阻的输出端接地。
根据本申请的一些实施例,所述过流保护模块还包括运算放大器和阈值电阻,所述运算放大器的正向输入端与所述阈值电阻连接,所述运算放大器的反向输入端与所述电流采样电阻的输入端连接,所述运算放大器的输出端与所述脉冲发生器连接。
根据本申请的一些实施例,所述双脉冲测试过流保护电路还包括续流二极管,所述续流二极管与所述第一电感并联,且所述续流二极管的正极与所述第一电感的输出端连接,所述续流二极管的负极与所述第一电感的输入端连接。
根据本申请的一些实施例,所述电源模块包括直流源、第一电容和第二电容,所述直流源的输出端、所述第一电容的正极、所述第二电容的正极分别与所述双脉冲测试模块的输入端连接,所述直流源的输入端、所述第一电容的负极、所述第二电容的负极分别与所述双脉冲测试模块的输出端连接。
根据本申请的一些实施例,所述第一开关电路包括并联设置的第二晶体管和第一二极管,所述第二晶体管的漏极与所述第一二极管的负极连接,所述第二晶体管的源极与所述第一二极管的正极连接,且所述第二晶体管的栅极与源极之间设置有直流源;所述第二开关电路包括并联设置的第三晶体管和第二二极管,所述第三晶体管的漏极与所述第二二极管的负极连接,所述第三晶体管的源极与所述第二二极管的正极连接,且所述第三晶体管的栅极与源极之间设置有脉冲发生器。
本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本申请的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请实施例的一些实施例,对于本领域普通技术人员来说,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的双脉冲测试回路的电路结构示意图;
图2是本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护电路的电路结构示意图;
图3是本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护电路的另一电路结构示意图;
图4是本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护电路的另一电路结构示意图;
图5是本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护电路的短路特性测试应用的电路结构示意图。
附图标记:电源模块100;双脉冲测试模块200;过流保护模块300。
具体实施方式
以下描述中,为了说明而不是为了限定,提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节,以便透彻理解本申请实施例。然而,本领域的技术人员应当清楚,在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请实施例。在其它情况中,省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明,以免不必要的细节妨碍本申请实施例的描述。
需要说明的是,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
还应当理解,在本申请实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请实施例中的具体含义。
双脉冲测试是一种广泛应用于场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)等功率开关元件特性评估的一种测试方法。该测试不仅可以评估对象元件的开关特性,还可以评估体二极管和晶体管一同使用的快速恢复二极管(Fast RecoveryDiode,FRD)等的反向恢复特性。因此,对导通时发生反向恢复特性引起损耗的电路的评估非常有效。
参照图1,图1是本申请实施例提供的双脉冲测试回路的电路结构示意图。进行双脉冲测试时,为了提供足够大的双脉冲测试电流,常常需要第一电容C1和第二电容C2足够大,储存能量足够多,而直流源V1的输出电流可以很小,如直流源V1可以选取1200V/0.1A,即最大电压为1200V,最小电流为0.1A。
测试过程中,电容进行放电,可以通过如下公式表示:
Figure BDA0003837838130000041
其中,C1、C2为电容,
Figure BDA0003837838130000042
为测试过程中电容消耗的电荷,/>
Figure BDA0003837838130000043
为测试完成时电容所下降的电压。
被测器件流过的电荷为:
Figure BDA0003837838130000044
其中,i为测试电流,即流经被测器件的电流,
Figure BDA0003837838130000045
为测试过程中电容消耗的电荷,/>
Figure BDA0003837838130000046
为测试过程持续的时间。
上述两式相等,故有
Figure BDA0003837838130000047
为了测试的准确性,设置
Figure BDA0003837838130000048
U为电容的总电压,即允许测试过程中2%的电压下降,这样的设置使得测试完成后电容至少还用98%的能量,易造成电流过大,若被测器件在测试过程中失效而失去控制,则会对被测器件造成很大的破坏。
基于此,本申请提供一种双脉冲测试电流检测电路,本申请实施例提供的双脉冲测试电流检测电路通过过流保护模块在电流过大时,断开第一电感与第一开关电路之间的连接,以实现对双脉冲测试模块的过流保护。
下面结合附图,对本申请实施例作进一步阐述。
参照图2至图4,本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护电路包括电源模块、双脉冲测试模块和过流保护模块。
其中,电源模块用于生成双脉冲测试电流。
双脉冲测试模块与电源模块连接,双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感L1,第一开关电路与第二开关电路串联,且第一开关电路与第一电感L1并联,双脉冲测试模块通过调整第二开关电路的连通与关断,以控制双脉冲测试电流在第一开关电路、第二开关电路与第一电感L1之间的走向,进而对第一开关电路与第二开关电路进行特性测试。
过流保护模块与第一电感L1串联,当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,过流保护模块断开第一电感L1与第一开关电路之间的连接,以使双脉冲测试电流不再经过第一开关电路和第二开关电路。
需要说明的是,双脉冲测试模块的输入端与电源模块的输出端连接,双脉冲测试模块的输出端与电源模块的输入端连接,第一开关电路与第二开关电路串联,但第一开关电路与第二开关电路的位置不受限制,例如,第一开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第一开关电路的输出端与第二开关电路的输入端连接,第二开关电路的输出端与电源模块的输入端连接,或者,第二开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第二开关电路的输出端与第一开关电路的输入端连接,第一开关电路的输出端与电源模块的输入端连接。
需要说明的是,本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护回路包括电源模块、双脉冲测试模块和过流保护模块,电源模块用于生成双脉冲测试电流,双脉冲测试模块通过调整第二开关电路的连通与关断,以控制双脉冲测试电流在第一开关电路、第二开关电路与第一电感L1之间的走向,当第二开关连通时,双脉冲测试电流由第一电感L1流向第二开关电路,当第二开关电路断开时,电流由第一电感L1流向第二开关电路,当第二开关再次连通时,电流由第一电感L1流向第二开关电路,且第一开关电路中存储的电流流向第二开关电路。双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感L1,电感与第一开关电路并联,过流保护模块则与第一电感L1串联,当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,过流保护模块断开第一电感L1与第一开关电路之间的连接,使得双脉冲测试电路不再流经第一开关电路和第二开关电路。本申请通过过流保护模块断开第一电感L1与第一开关电路之间的连接,使得第一开关电路与第二开关电路不再有电流经过,减少了元件因电流过大而损坏的情况的发生,实现对双脉冲测试模块的过流保护。
可以理解的是,参照图2至图4,第一开关电路包括并联设置的第二晶体管Q2和第一二极管D1,第二晶体管Q2的漏极与第一二极管D1的负极连接,第二晶体管Q2的源极与第一二极管D1的正极连接,且第二晶体管Q2的栅极与源极之间设置有电源V2;第二开关电路包括并联设置的第三晶体管Q3和第二二极管D2,第三晶体管Q3的漏极与第二二极管D2的负极连接,第三晶体管Q3的源极与第二二极管D2的正极连接,且第三晶体管Q3的栅极与源极之间设置有第二脉冲发生器U2。
需要说明的是,电源V2用于为第二晶体管Q2提供电源,使得第三晶体管Q3始终位于导通的状态,电源V2所提供的电压的范围为4~15V;第三脉冲发生器U3用于生成脉冲电流,以控制第四晶体管Q4连通或关断。
在一实施例中,参照图2,第一开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第一开关电路的输出端与第二开关电路的输入端连接,第二开关电路的输出端与电源模块的输入端连接,当第二脉冲发生器U2发出第一个脉冲驱动信号时,第三晶体管Q3饱和导通,脉冲测试电流由第一电感L1流向第三晶体管Q3,且第一电感L1的电流线性上升,当第一个脉冲驱动信号结束时,第三晶体管Q3关断,电流由第一电感L1流向第一二极管D1,第一电感L1的电流缓缓衰减,当第二个脉冲的上升沿到达时,第第一二极管D1进入反向恢复,电流经由第一电感L1和第一二极管D1流向第三晶体管Q3,第三晶体管Q3再次关断时,此时电流较大,因为母线杂散电感的存在,第二开关电路两端的电压会产生一定的电压尖峰。通过上述测试,能够得到第一二极管D1的反向恢复时间、第三晶体管Q3的上升时间、下降时间等等。
在一实施例中,参照图4,第二开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第二开关电路的输出端与第一开关电路的输入端连接,第一开关电路的输出端与电源模块的输入端连接,当第二脉冲发生器U2发出第一个脉冲驱动信号时,第三晶体管Q3饱和导通,脉冲测试电流由第三晶体管Q3流向第一电感L1,且第一电感L1的电流线性上升,当第一个脉冲驱动信号结束时,第三晶体管Q3关断,电流由第一电感L1流向第一二极管D1,第一电感L1的电流缓缓衰减,当第二个脉冲的上升沿到达时,第一二极管D1进入反向恢复,电流经由第三晶体管Q3流向第一电感L1和第一二极管D1,第三晶体管Q3再次关断时,此时电流较大,因为母线杂散电感的存在,第二开关电路两端的电压会产生一定的电压尖峰。通过上述测试,能够得到第一二极管D1的反向恢复时间、第三晶体管Q3的上升时间、下降时间等等。
需要说明的是,参照图2至图4,第二脉冲发生器U2与第三晶体管Q3的源极之间还设置有二极管和电阻,其中,可以通过调整电阻RGon和电阻RGoff的大小实现对第三晶体管Q3的开启时间和关断时间的调整,进而调节第三晶体管Q3的开启速度和关断速度。
需要说明的是,在测试过程中或测试结束后,当双脉冲测试电流过大时,过流保护模块能断开第一电感L1与第一开关电路之间的连接,进一步减少元件因电流过大而损坏的情况的发生,实现对双脉冲测试模块的过流保护。
可以理解的是,参照图2至图4,过流保护模块包括脉冲发生器、第一晶体管Q1和第二电感L2,第一晶体管Q1的漏极通过第二电感L2与第一开关电路的一端连接,第一晶体管Q1的栅极与脉冲发生器U1的输出端连接,第一晶体管Q1的源极与脉冲发生器U1的输入端连接,且第一晶体管Q1的源极与第一电感L1的一端连接。
需要说明的是,需要说明的是,第二电感L2为第一晶体管Q1固有寄生电感及增加第一晶体管Q1电感,另外,虽然第一晶体管Q1的设置增加了第二电感L2,但是主回路的电感由第一开关电路和第二开关电路中的寄生电感串联,与第二电感L2无关。
需要说明的是,第二电感L2远小于第一电感L1,其作用可以忽略。
需要说明的是,寄生电感是指附加在某些导线上不可避免的电感,具备电感特征,满足电磁感应定律。一般地,有导线的地方就有寄生电感,但不同特性的导线所携带的寄生电感是不同的,比如直导线肯定比线圈型导线的寄生电感要小。还有,在电源系统印制电路板布线中,每一条布线都会携带一定的寄生电感,一般尽量减小关键换流回路的寄生电感,这是因为,当换流回路发生电流变化时,寄生电感上产生的感应电压容易损坏元器件。
需要说明的是,当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,双脉冲发生器U1停止发生脉冲信号或发送低水平脉冲信号,使得第一晶体管Q1关断,从而断开了第一电感L1与第一开关电路之间的连接,使得双脉冲测试电流不再流经第一开关电路和第二开关电路,实现了对双脉冲测试模块的过流保护。
可以理解的是,参照图2,第一开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第一开关电路的输出端与第二开关电路的输入端连接,第二开关电路的输出端与电源模块的输入端连接,且第一开关电路的输入端与第二电感L2连接,第一开关电路的输出端与第一电感L1连接。
需要说明的是,当第一开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第一开关电路的输出端与第二开关电路的输入端连接,第二开关电路的输出端与电源模块的输入端连接时,第一开关电路的输入端与第二电感L2连接,第一开关电路的输出端与第一电感L1连接,即过流保护模块设置于第一电感L1与第一开关电路之间,且过流保护模块设置于第一电感L1与电源模块之间。
需要说明的是,参照图4,第二开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第二开关电路的输出端与第一开关电路的输入端连接,第一开关电路的输出端与电源模块的输入端连接,且第一开关电路的输入端与第一电感L1连接,第一开关电路的输出端与第二电感L2连接。
需要说明的是,图2和图4是双脉冲测试模块中第一开关电路和第二开关电路两种不同的连接方式,其原理相同。
可以理解的是,参照图2至图4,过流保护模块还包括导通二极管Don、导通电阻RGon、关断二极管Doff和关断电阻RGoff,导通二极管Don的正极与脉冲发生器U1的输出端连接,导通二极管Don的负极与导通电阻RGon的一端连接,导通电阻RGon的的另一端与第一晶体管Q1的栅极连接,关断电阻RGoff的一端与第一晶体管Q1的栅极连接,关断电阻RGoff的另一端与关断二极管Doff的正极连接,关断二极管Doff的负极与脉冲发生器U1的输出端连接。
需要说明的是,脉冲发生器U1对于第一晶体管Q1的控制与第二脉冲发生器U2对第三晶体管Q3的控制的工作原理相同,而设置导通二极管Don、导通电阻RGon、关断二极管Doff和关断电阻RGoff能够对第一晶体管Q1的开启时间和关断时间进行控制,并通过调节导通电阻RGon和关断电阻RGoff的大小对第一晶体管Q1的开启时间和关断时间进行调节。
可以理解的是,参照图3和图4,双脉冲测试过流保护电路还包括电流采样电阻CVR,电流采样电阻CVR的输入端与双脉冲测试模块的输出端连接,电流采样电阻CVR的输出端与电源模块的输入端连接,且电流采样电阻CVR的输出端接地。
需要说明的是,电流采样电阻CVR为本申请引入的过流检测器件,其可用于测量回路电流,即双脉冲测试电流。现有的双脉冲测试回路通常采用罗氏线圈进行电流测量,罗氏线圈是一种流行的选择,因为罗氏线圈可以很容易地添加到回路中,是一种非侵入性测量,然而,包括罗氏线圈在内的一些非侵入性测量探头通常具有显著的带宽限制,不适合与碳化硅一起使用。另外,电流采样电阻CVR具有极高的带宽,可用于进行精确的电流测量。
可以理解的是,参照图3和图4,过流保护模块还包括运算放大器U9和阈值电阻Ref,运算放大器U9的正向输入端与阈值电Ref阻连接,运算放大器U9的反向输入端与电流采样电阻CVR的输入端连接,运算放大器U9的输出端与脉冲发生器U1连接。
需要说明的是,运算放大器U9和阈值电阻Ref相互配合,可用于控制过流保护模块,运算放大器U9的输出端与脉冲发生器U1连接,由于运算放大器U9的正向输入端与阈值电阻Ref连接,运算放大器U9的反向输入端与电流采样电阻CVR的输入端连接,当通过电流采样电阻CVR所测得的电流值高于阈值电阻Ref设定的阈值电流时,运算放大器U9控制脉冲发生器U的信号进行翻转,从而控制第一电感L1与第一开关电路的连接断开,进而实现对电源模块和双脉冲测试模块中各元件的保护。
需要说明的是,图4中的电路,即第二开关电路的输入端与电源模块的输出端连接,第二开关电路的输出端与第一开关电路的输入端连接,第一开关电路的输出端与电源模块的输入端连接,可用于进行二极管特性测试。当第二脉冲发生器u2发出第一个脉冲驱动信号时,第三晶体管Q3饱和导通,脉冲测试电流流经第三晶体管Q3、第一电感L1、第一晶体管Q1、第二电感L2以及第二晶体管Q2、电流采样电阻CVR;当第一个脉冲驱动信号结束时,第三晶体管Q3关断,脉冲测试电流流经第一电感L1、第一晶体管Q1、第二电感L2、电流采样电阻CVR、第一二极管D1;当第二个脉冲的上升沿到达时,第一二极管D1进入反向恢复,脉冲测试电流流经第三晶体管Q3、第一电感L1、第一晶体管Q1、第二电感L2以及第一二极管D1、电流采样电阻CVR。对此,能够对第一二极管D1的特性进行测试,包括反向恢复时间、正向导通电阻等。当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,第一晶体管Q1关断,电流流经第一电感L1和续流二极管D3。
可以理解的是,参照图2至图4,双脉冲测试过流保护电路还包括续流二极管D3,续流二极管D3与第一电感L1并联,且续流二极管D3的正极与第一电感L1的输出端连接,续流二极管D3的负极与第一电感L1的输入端连接。
需要说明的是,续流二极管D3仅在第一电感L1与第一开关电路之间的连接断开时作用,其作用等同于连接未断开时的第一二极管D1。
需要说明的是,当第一电感L1与第一开关电路之间的连接断开时,电流在第一电感L1和续流二极管D3之间流动。
可以理解的是,参照图2至图4,电源模块包括直流源V1、第一电容C1和第二电容C2,直流源V1的输出端、第一电容C1的正极、第二电容C2的正极分别与双脉冲测试模块的输入端连接,直流源V1的输入端、第一电容C1的负极、第二电容C2的负极分别与双脉冲测试模块的输出端连接。
需要说明的是,本申请实施例中的电路需要使用高压电源,即直流源V1为高压电源,本申请将第一电容C1和第二电容C2并联,使用直流源V1对两个电容充电,然后给双脉冲测试模块供电,能够进一步保护电路中的元器件。
需要说明的是,参照图5,图5是本申请实施例提供的双脉冲测试过流保护电路的短路特性测试应用的电路结构示意图。在短路特性测试应用的电路结构示意图中,第一电感L1短路,可通过第二脉冲发生器u2控制第三晶体管Q3的开启或关断,以对短路情况下各元器件的特性进行测试,实现了对器件特性的进一步了解。
需要说明的是,本申请实施例提供一种双脉冲测试过流保护电路,该电路包括电源模块、双脉冲测试模块和过流保护模块,电源模块用于生成双脉冲测试电流,双脉冲测试模块通过调整第二开关电路的连通与关断,以控制双脉冲测试电流在第一开关电路、第二开关电路与第一电感L1之间的走向,当第二开关连通时,双脉冲测试电流由第一电感L1流向第二开关电路,当第二开关电路断开时,电流由第一电感L1流向第二开关电路,当第二开关再次连通时,电流由第一电感L1流向第二开关电路,且第一开关电路中存储的电流流向第二开关电路。双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感L1,电感与第一开关电路并联,过流保护模块则与第一电感L1串联,当双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,过流保护模块断开第一电感L1与第一开关电路之间的连接,使得双脉冲测试电路不再流经第一开关电路和第二开关电路。本申请通过过流保护模块断开第一电感L1与第一开关电路之间的连接,使得第一开关电路与第二开关电路不再有电流经过,减少了元件因电流过大而损坏的情况的发生,实现对双脉冲测试模块的过流保护。
上面结合附图对本申请实施例作了详细说明,但是本申请不限于上述实施例,在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本申请宗旨的前提下作出各种变化。此外,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,包括:
电源模块,所述电源模块用于生成双脉冲测试电流;
双脉冲测试模块,与所述电源模块连接,所述双脉冲测试模块包括第一开关电路、第二开关电路和第一电感,所述第一开关电路与所述第二开关电路串联,且所述第一开关电路与所述第一电感并联,所述双脉冲测试模块通过调整所述第二开关电路的连通与关断,以控制所述双脉冲测试电流在所述第一开关电路、所述第二开关电路与所述第一电感之间的走向,进而对所述第一开关电路与所述第二开关电路进行特性测试;
过流保护模块,所述过流保护模块与所述第一电感串联,当所述双脉冲测试电流大于预设的阈值电流时,所述过流保护模块断开所述第一电感与所述第一开关电路之间的连接,以使所述双脉冲测试电流不再经过所述第一开关电路和所述第二开关电路。
2.根据权利要求1所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述过流保护模块包括脉冲发生器、第一晶体管和第二电感,所述第一晶体管的漏极通过所述第二电感与所述第一开关电路的一端连接,所述第一晶体管的栅极与所述脉冲发生器的输出端连接,所述第一晶体管的源极与所述脉冲发生器的输入端连接,且所述第一晶体管的源极与所述第一电感的一端连接。
3.根据权利要求2所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述第一开关电路的输入端与所述电源模块的输出端连接,所述第一开关电路的输出端与所述第二开关电路的输入端连接,所述第二开关电路的输出端与所述电源模块的输入端连接,且所述第一开关电路的输入端与所述第二电感连接,所述第一开关电路的输出端与所述第一电感连接。
4.根据权利要求2所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述第二开关电路的输入端与所述电源模块的输出端连接,所述第二开关电路的输出端与所述第一开关电路的输入端连接,所述第一开关电路的输出端与所述电源模块的输入端连接,且所述第一开关电路的输入端与所述第一电感连接,所述第一开关电路的输出端与所述第二电感连接。
5.根据权利要求2所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述过流保护模块还包括导通二极管、导通电阻、关断二极管和关断电阻,所述导通二极管的正极与所述脉冲发生器的输出端连接,所述导通二极管的负极与所述导通电阻的一端连接,所述导通电阻的的另一端与所述第一晶体管的栅极连接,所述关断电阻的一端与所述第一晶体管的栅极连接,所述关断电阻的另一端与所述关断二极管的正极连接,所述关断二极管的负极与所述脉冲发生器的输出端连接。
6.根据权利要求2所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述双脉冲测试过流保护电路还包括电流采样电阻,所述电流采样电阻的输入端与所述双脉冲测试模块的输出端连接,所述电流采样电阻的输出端与所述电源模块的输入端连接,且所述电流采样电阻的输出端接地。
7.根据权利要求6所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述过流保护模块还包括运算放大器和阈值电阻,所述运算放大器的正向输入端与所述阈值电阻连接,所述运算放大器的反向输入端与所述电流采样电阻的输入端连接,所述运算放大器的输出端与所述脉冲发生器连接。
8.根据权利要求1所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述双脉冲测试过流保护电路还包括续流二极管,所述续流二极管与所述第一电感并联,且所述续流二极管的正极与所述第一电感的输出端连接,所述续流二极管的负极与所述第一电感的输入端连接。
9.根据权利要求1所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述电源模块包括直流源、第一电容和第二电容,所述直流源的输出端、所述第一电容的正极、所述第二电容的正极分别与所述双脉冲测试模块的输入端连接,所述直流源的输入端、所述第一电容的负极、所述第二电容的负极分别与所述双脉冲测试模块的输出端连接。
10.根据权利要求1所述的双脉冲测试过流保护电路,其特征在于,所述第一开关电路包括并联设置的第二晶体管和第一二极管,所述第二晶体管的漏极与所述第一二极管的负极连接,所述第二晶体管的源极与所述第一二极管的正极连接,且所述第二晶体管的栅极与源极之间设置有直流源;所述第二开关电路包括并联设置的第三晶体管和第二二极管,所述第三晶体管的漏极与所述第二二极管的负极连接,所述第三晶体管的源极与所述第二二极管的正极连接,且所述第三晶体管的栅极与源极之间设置有脉冲发生器。
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