CN203658532U - 一种功率单板上的开关管测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例为简化功率单板上开关管的测试，提高测试效率，提供一种功率单板上的开关管测试电路，包括：第一电压源，二极管、电感和双脉冲仪，其中：二极管的阳极和电感一端分别连接到待测开关管的集电极，二极管的阴极和电感另一端分别连接到所述第一电压源的正极，电压源的负极连接到待测开关管的发射极；双脉冲仪的脉冲输出端连接待测开关管的栅极，驱动待测开关管导通至电感电流上升到设定的第一电流值后停止，停止设定时长后再次驱动待测开关管导通至电感电流上升到设定的第二电流值后停止，并分别在停止驱动脉冲时获得开关管的关断电压，第一电流值、第二电流值和所述待测开关管两次关断时的关断电压用于测试所述开关管的性能。

Description

一种功率单板上的开关管测试电路

技术领域

本实用新型涉及电气技术，特别涉及一种功率单板上的开关管的测试技术。

背景技术

当前，为验证功率单板的布板效果，并确定功率单板中开关管的驱动电阻，以及测量开关管驱动应力的方法是将开关管放置于整机内部，待整机可以稳定工作后，逐步加负载，测量各种电感电流条件下开关管的电压应力，并根据电压应力确定驱动电阻。

这种做法缺点在于开关管的测试依赖于整机平台的搭建，周期长，可靠性差，整机平台一旦出现故障即可导致开关管的损坏，增加了测试的工作量和难度。另一方面，受实际测试平台限制，针对某一特定电流和占空比的测试较为困难。

实用新型内容

本实用新型实施例为简化功率单板上开关管的测试，提高测试效率，提供一种功率单板上的开关管测试电路。

本实用新型实施例提供的功率单板上的开关管测试电路包括：第一电压源、二极管、电感和双脉冲仪，其中：

所述二极管的阳极和电感一端分别连接到待测开关管的集电极，所述二极管的阴极和电感另一端分别连接到所述第一电压源的正极，所述电压源的负极连接到待测开关管的发射极；

所述双脉冲仪的脉冲输出端连接所述待测开关管的栅极，用于输出驱动脉冲驱动所述待测开关管导通至电感电流上升到设定的第一电流值后停止所述驱动脉冲，停止设定时长后再次以驱动脉冲驱动所述待测开关管导通至电感电流上升到设定的第二电流值后停止所述驱动脉冲，所述第一电流值、第二电流值和所述待测开关管两次关断时的关断电压用于测试所述开关管的性能。

上述方案中，在功率单板的开关管外搭建检测电路，利用双脉冲仪可以方便的验证开关管的性能，简化了功率单板上开关管的测试，提高了测试效率。

在上述基础上，进一步还包括：第一电容，所述第一电容和所述第一电源并联。

在上述基础上，进一步还包括：第二电源，正极连接二极管的阴极，负极连接第一电源的正极。

在上述基础上，进一步还包括：第二电容和第三电容，所述第二电容和所述第二电源并联，所述第三电容一端连接第一电源的负极，另一端连接第二电源的正极。

在上述实现方式中，所述二极管可以位于功率单板上，或者所述电感也可以位于功率单板上，这样利用功率单板上的现有元件，可以更加简化测试电路。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种功率单板上的开关管测试电路的一个具体示例；

图2为上述测试电路的相关控制时序示意图；

图3为本实用新型实施例提供的第二种功率单板上的开关管测试电路的一个具体示例。

具体实施方式

实用新型实施例提出一种使用双脉冲仪测试功率单板上开关管的电路，以验证功率单板布板效果，并确定驱动电阻。

如图1所示，待测试的开关管Q，例如IGBT位于功率单板上，测试电路包括：电压源U，二极管D、电感L和双脉冲仪，其中：

二极管D的阳极和电感L一端分别连接到待测开关管Q的集电极c，二极管D的阴极和电感L另一端分别连接到电压源U的正极，电压源的负极连接到待测开关管的发射极e；

双脉冲仪的脉冲输出端连接待测开关管的栅极g，用于输出驱动脉冲驱动待测开关管导通至电感电流上升到设定的第一电流值后停止驱动脉冲，停止设定时长后再次以驱动脉冲驱动待测开关管Q导通至电感电流上升到设定的第二电流值后停止驱动脉冲，测试过程中，分别在两次停止驱动脉冲时获得开关管的关断电压，第一电流值、第二电流值和两次获得的关断电压用于验证开关管的性能。

在上述基础上，测试电路可以进一步还包括：电容C，电容C和电源U并联。

根据上述测试电路，相关控制时序如图2所示，其中：

t₀时刻，开关管Q的栅极g收到作为驱动信号的高电平驱动脉冲而导通，电压源U上电压加到被测电感L上，使电感电流i上升；

t₁时刻，电感电流i上升到设定的工作点电流I₁，立即撤销Q驱动信号，Q4关断，继而电感电流通过D续流。此时可以测量在工作电流I₁处开关管的关断电压U₁。由于二极管压降较低，可以近似认为电感电流基本不变；

t₂时刻，开关管Q重新开通，电压源U重新加到被测电感L上，电感电流i再次上升；

t₃时刻，即Q重新开通后，经过较短时间△t，撤销Q驱动信号，测量开关管Q在工作电流为I₂时的关断电压U₂。可以获得在给定母线电压U条件下，开关管采用某驱动电阻关断电流I₁和电流I₂时的电压。从而确定驱动电阻，验证缓冲电路。

t₀～t₁，以及t₂～t₃的时长，即双脉冲仪的两次输出的脉冲宽度，可以根据预先确定的电流I₁和电流I₂，经反复试验并调试来确定，并且△t越长，电流I₁和电流I₂之间的差值△i越大，通过多次调试逐渐增加△t，使I₁+△i=I₂即可。

上述电感L、电源电压U以及电容C的具体参数中，U可参考样机母线电压设定，C可参考样机缓冲电路设定，L可以根据脉冲宽度与U之积和电感比值设定，为本领域技术人员所熟知，这里不再详细说明。

上述方案中，在功率单板的开关管外搭建检测电路，利用双脉冲仪可以方便的验证开关管在特定设定电流和占空比下的性能。并且可以方便测试不同设定电流和占空比下开关管的性能，进而确定合理的驱动电阻。

如图3所示，为本实用新型在图1所示实施例基础上，提供的第二种测试电路，该测试电路中利用两个电压源，其中第一个电源U₁的正极连接电感一端，负极连接到待测开关管Q的发射极e，第二个电源U₂正极连接二极管D的阴极，负极连接第一个电源U₁的正极。

在上述基础上，进一步可以还包括：与第二电源U₂并联的第二电容C₂，以及第三电容C₃，第三电容C₃一端连接第一电源的负极，另一端连接第二电源的正极。

在上述各种实现方式中，二极管可以是位于功率单板上的元件，或者电感也可以是位于功率单板上的元件，这样利用功率单板上的现有元件，可以更加简化测试电路。

利用图3的测试过程如前所述，这里不再赘述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (6)

1.一种功率单板上的开关管测试电路，其特征在于，包括：第一电压源、二极管、电感和双脉冲仪，其中：

所述二极管的阳极和电感一端分别连接到待测开关管的集电极，所述二极管的阴极和电感另一端分别连接到所述第一电压源的正极，所述电压源的负极连接到待测开关管的发射极；

所述双脉冲仪的脉冲输出端连接所述待测开关管的栅极，用于输出驱动脉冲驱动所述待测开关管导通至电感电流上升到设定的第一电流值后停止所述驱动脉冲，停止设定时长后再次以驱动脉冲驱动所述待测开关管导通至电感电流上升到设定的第二电流值后停止所述驱动脉冲，所述第一电流值、第二电流值和所述待测开关管两次关断时的关断电压用于测试所述开关管的性能。

2.如权利要求1所述的开关管测试电路，其特征在于，还包括：第一电容，所述第一电容和所述第一电源并联。

3.如权利要求2所述的开关管测试电路，其特征在于，还包括：第二电源，所述第二电源正极连接二极管的阴极，负极连接第一电源的正极。

4.如权利要求3所述的开关管测试电路，其特征在于，还包括第二电容和第三电容，所述第二电容和所述第二电源并联，所述第三电容一端连接第一电源的负极，另一端连接第二电源的正极。

5.如权利要求1～4任一所述的开关管测试电路，其特征在于，所述二极管位于所述功率单板上。

6.如权利要求1～4任一所述的开关管测试电路，其特征在于，所述电感位于所述功率单板上。

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