CN219960116U - 一种限流电路及功率器件测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力电子技术领域，公开了一种限流电路及功率器件测试装置，限流电路，包括：电压源、分压电路、第一运放电路、第一开关电路，功率器件测试装置，包括：第一方面提供的限流电路、第二开关电路、第三开关电路、功率电感、可调栅极驱动电阻阵列、第二运放电路，在现有的功率器件动态参数测试装置上增加限流电路，避免流经被测功率器件的电流值高于设定值，影响测试数据；同时当电流传感器失效时，可以防止大电流击穿器件，起到保护被测功率器件和测试装置的作用。

Description

一种限流电路及功率器件测试装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种限流电路及功率器件测试装置。

背景技术

第三代半导体材料器件(如GaN(氮化镓)，SiC(碳化硅)等)的动态参数测试系统(例如开关时间参数测试、TRR参数测试、ILATCH参数测试、QG参数测试、短路参数测试等)中，在判断电流到达设定值再进行驱动DUT关闭的控制时序逻辑、和电流检测回路上，往往是使用电磁式电流互感器、电子式电流互感器等来作为电流传感器，将电流信号转变为电信号，从而控制电路再进行下一步的控制动作。而这往往会受到电流传感器延迟、硬件模数转换延时、软件滤波、控制逻辑等多方面的影响，在控制上会有一定的延时，而延时往往是uS级别。例如，负载为L＝100uH，母线电压为U＝100V时，若延时多2uS，则根据公式：

电流会过冲2A。

虽然可以通过软件补偿检测电流值来提前执行下一步控制时序逻辑动作，但对于不同负载电感值、不同的测量条件的情况下，电流上升斜率往往是不同的，这就需要对不同的条件分别作软件补偿处理。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服在目前动态参数测试装置上测试功率器件的动态参数时，因电流过高导致被测功率器件及测试装置毁坏的问题，从而提供一种限流电路及功率器件测试装置。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种限流电路，包括：电压源、分压电路、第一运放电路、第一开关电路，其中，分压电路，其第一端与电压源的输出端连接，其第二端与第一运放电路的第一端连接，其第三端与待保护设备的第一端连接，其第四端与第一接地端连接；第一运放电路，其第一正极供电端与第一驱动电源连接，其第一负极供电端与第二驱动电源连接，其第二正极供电端与第三驱动电源连接，其第二负极供电端与第四驱动电源连接，其第二端与第一开关电路的控制端连接；第一开关电路，其第一端与第三驱动电源连接，其第二端与第四驱动电源连接，其第三端与待保护设备的第二端连接；第一驱动电源，其接地端与第一接地端连接；第二驱动电源，其接地端与第一接地端连接；第三驱动电源，其接地端与第二接地端连接；第四驱动电源，其接地端与第二接地端连接；通过控制电压源的输出电压等级，以控制待保护设备的第一端电压。

本实用新型提供的限流电路，通过调整电压源的输出电压，以调整分压电路输送至待保护设备的第一端的电压，避免设备电流值高于设定值，影响设备测试数据，同时防止大电流击穿器件，起到保护设备的作用。

在一种可选的实施方式中，分压电路包括：第一电阻、第二电阻及第三电阻，其中，第一电阻，其第一端与电压源的输出端连接，其第二端与第一运放电路的第一端及第二电阻的第一端连接；第二电阻，其第二端与待保护设备的第一端及第三电阻的第一端连接；第三电阻，其第二端与第一接地端连接。

本实用新型提供的限流电路，分压电路用于限制电路中的电压从而限制通过待保护设备的电流。

在一种可选的实施方式中，第一运放电路包括：第一运放及隔离运放，其中，第一运放，其正相输入端与第一接地端连接，其负相输入端与分压电路的第二端连接，其输出端与隔离运放的输入端连接；隔离运放，其第一正极供电端与第一驱动电源连接，其第一负极供电端与第二驱动电源连接，其第二正极供电端与第三驱动电源连接，其第二负极供电端与第四驱动电源连接，其输出端与第一开关电路的控制端连接，其第一接地端及第二接地端还分别与第一接地端及第二接地端连接。

本实用新型提供的限流电路，隔离运放用于放大信号，同时避免当第一开关电路内压差过大被高压击穿。

在一种可选的实施方式中，第一开关电路包括：第一可控开关、第二可控开关及第一二极管，其中，第一可控开关，其控制端与第一运放电路的第二端及第二可控开关的控制端连接，其第一端与第三驱动电源连接，其第二端与第一二极管的阴极及第二可控开关的第一端连接；第二可控开关，其第二端与第四驱动电源连接；第一二极管，其阳极与待保护设备的第二端连接。

本实用新型提供的限流电路，第一开关电路中的第一可控开关、第二可控开关组成推挽电路，用于放大输入输出功率，第一二极管用于避免运放电路影响待保护设备的测试结果。

第二方面，本实用新型提供一种功率器件测试装置，包括：第一方面提供的限流电路、第二开关电路、第三开关电路、功率电感、可调栅极驱动电阻阵列、第二运放电路，其中，陪测功率器件，其控制端与第三开关电路的第一端连接，其第一端与第二开关电路的第一端连接，其第二端通过功率电感与第二开关电路的第二端连接，其第二端还与第三开关电路的第二端连接；被测功率器件，其控制端与第三开关电路的第三端连接，其第一端与陪测功率器件的第二端连接，其第二端与第三开关电路的第四端连接，其第二端与第二开关电路的第三端及分压电路的第三端连接，其第二端还与分压电路的第四端、外接电源负极及第一接地端连接；第二开关电路，其第一端与外接电源正极连接；第三开关电路，其第五端与可调栅极驱动电阻阵列的第一端及第一开关电路的第四端连接，其第六端与第五驱动电源连接，其第七端与第二接地端连接，其第八端与第三接地端连接；可调栅极驱动电阻阵列，其第二端通过第二运放电路接入驱动信号；第二运放电路，其正极供电端与第三驱动电源连接，其负极供电端与第四驱动电源连接，其输入端输入驱动信号；第五驱动电源，其接地端与第三接地端连接。

本实用新型提供的功率器件测试装置，通过设置限流电路的输出电压，限制流经被测功率器件的电流，可以防止大电流击穿被测功率器件，起到保护被测功率器件和测试装置的作用。

在一种可选的实施方式中，第二开关电路包括：第一单刀单置继电器及第二单刀单置继电器，其中，第一单刀单置继电器，其第一端与陪测功率器件的第一端连接，其第二端通过功率电感与陪测功率器件的第二端连接；第二单刀单置继电器，其第一端与第一单刀单置继电器的第二端连接，其第二端与分压电路的第三端连接。

在一种可选的实施方式中，第三开关电路包括：第一双刀双置继电器及第二双刀双置继电器，其中，第一双刀双置继电器，其第一端与陪测功率器件的控制端连接，其第二端与陪测功率器件的第二端连接，其第三端与可调栅极驱动电阻阵列的第一端及第一开关电路的第三端连接，其第四端与第五驱动电源连接，其第五端与第二接地端连接，其第六端与第三接地端连接；第二双刀双置继电器，其第一端与被测功率器件的控制端连接，其第二端与被测功率器件的第二端连接，其第三端与可调栅极驱动电阻阵列的第一端及第一开关电路的第三端，其第四端与第五驱动电源连接，其第五端与第二接地端连接，其第六端与第三接地端连接。

本实用新型提供的功率器件测试装置，通过改变第二开关电路及第三开关电路的通断状态，可以实现对被测功率器件不同动态参数的测试。

在一种可选的实施方式中，可调栅极驱动电阻阵列包括：反向并联连接的第一电阻阵列支路及第二电阻阵列支路。

本发明提供的功率器件测试装置，可调栅极驱动电阻阵列用于控制功率器件的导通和关断的速度。

在一种可选的实施方式中，功率器件测试装置还包括：电源模块，其第一端与第二开关电路的第一端连接，其第二端与分压电路的第四端连接，用于提供测试电源。

在一种可选的实施方式中，电源模块包括：第一电容、第二电容、可控开关及可调电源，其中，第一电容，其第一端与第二开关电路的第一端连接，其第二端与分压电路的第四端连接；第二电容，其第一端通过可控开关与第一电容的第一端连接，其第二端与第一电容的第二端连接；可调电源，其与第二电容并联连接。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的限流电路的一个具体示例的组成图；

图2为本实用新型实施例的限流电路的一个具体电路的结构图；

图3为本实用新型实施例的功率器件测试装置的一个具体示例的组成图；

图4为本实用新型实施例的功率器件测试装置的一个具体电路的结构图；

图5为本实用新型实施例的开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试电路的一个具体电路的结构图；

图6为本实用新型实施例的未限流时开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试过程的一个时序图；

图7为本实用新型实施例的限流时开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试过程的一个时序图；

图8为本实用新型实施例的反向恢复时间参数测试电路的一个具体电路的结构图；

图9为本实用新型实施例的未限流时反向恢复时间参数测试过程的一个时序图；

图10为本实用新型实施例的限流时反向恢复时间参数测试过程的一个时序图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种限流电路，如图1所示，包括：电压源11、分压电路12、第一运放电路13、第一开关电路14。

如图1所示，分压电路12，其第一端与电压源11的输出端连接，其第二端与第一运放电路13的第一端连接，其第三端与待保护设备的第一端连接，其第四端与第一接地端P_GND连接。

如图1所示，第一运放电路13，其第一正极供电端与第一驱动电源+VCC连接，其第一负极供电端与第二驱动电源-VCC连接，其第二正极供电端与第三驱动电源VG+连接，其第二负极供电端与第四驱动电源VG-连接，其第二端与第一开关电路14的控制端连接。

如图1所示，第一开关电路14，其第一端与第三驱动电源VG+连接，其第二端与第四驱动电源VG-连接，其第三端与待保护设备的第二端连接。

如图2所示，第一驱动电源+VCC，其接地端与第一接地端P_GND连接；第二驱动电源-VCC，其接地端与第一接地端P_GND连接；第三驱动电源VG+，其接地端与第二接地端VG_GND连接；第四驱动电源VG-，其接地端与第二接地端VG_GND连接；通过控制电压源11的输出电压等级，以控制待保护设备的第一端电压。

具体地，当通过待保护设备对功率器件进行动态参数测试时，根据功率器件的预设电流值设定电压源的输出电压值，并通过分压电路限制通过功率器件的最大电流值为预设电流值，以限制待保护设备第一端电压。

可选地，在本实用新型实施例中，电压源选用数字模拟转换器(Digital toanalog converter，DAC)，也可以为其他可调节输出电压的器件，在此不做限制。

需要说明的是，控制数字模拟转换器的输出电压等级的方法为现有技术中对数字模拟转换器的控制方法，在此不再赘述。

在一些可选的实施方式中，如图2所示，分压电路12包括：第一电阻R2、第二电阻R3及第三电阻R1，其中，第一电阻R2，其第一端与电压源11的输出端连接，其第二端与第一运放电路13的第一端及第二电阻R3的第一端连接；第二电阻R3，其第二端与待保护设备的第一端及第三电阻R1的第一端连接；第三电阻R1，其第二端与第一接地端P_GND连接。

具体地，如图2所示，第一电阻R2、第二电阻R3及第三电阻R1组成的分压电路对DAC的输出电压进行分压，限制待保护设备第一端的电压，从而限制流经待保护设备的电流大小。

在一些可选的实施方式中，如图2所示，第一运放电路13包括：第一运放U1及隔离运放U2，其中，第一运放U1，其正相输入端与第一接地端P_GND连接，其负相输入端与分压电路12的第二端连接，其输出端与隔离运放U2的输入端连接；隔离运放U2，其第一正极供电端V1+与第一驱动电源+VCC连接，其第一负极供电端V1-与第二驱动电源-VCC连接，其第二正极供电端+V2与第三驱动电源VG+连接，其第二负极供电端-V2与第四驱动电源VG-连接，其输出端与第一开关电路14的控制端连接，其第一接地端GND1及第二接地端GND2还分别与第一接地端P_GND及第二接地端VG_GND连接。

具体地，如图2所示，DAC的电压信号通过第一运放U1进行负反馈放大后，经过隔离运放U2放大输出，控制第一开关电路14的通断，当第一开关电路14内压差过大时，隔离运放U2起到防止第一开关电路14被高压击穿的作用。

在一些可选的实施方式中，如图2所示，第一开关电路14包括：第一可控开关Q1、第二可控开关Q2及第一二极管D1，其中，第一可控开关Q1，其控制端与第一运放电路13的第二端及第二可控开关Q2的控制端连接，其第一端与第三驱动电源VG+连接，其第二端与第一二极管D1的阴极及第二可控开关Q2的第一端连接；第二可控开关Q2，其第二端与第四驱动电源VG-连接；第一二极管D1，其阳极与待保护设备的第二端连接。

具体地，如图2所示，第一可控开关Q1与第二可控开关Q2共同组成推挽电路，增加输入及输出功率；当第一可控开关Q1的第三驱动电源VG+与低端采样的压差过大时，隔离运放U2可避免相关器件高压击穿。

本实施例提供一种功率器件测试装置，如图3所示，包括以上实施例及其任一可选的实施方式的限流电路1、第二开关电路2、第三开关电路3、功率电感L、可调栅极驱动电阻阵列4、第二运放电路5。

如图3所示，陪测功率器件HDUT，其控制端与第三开关电路3的第一端连接，其第一端与第二开关电路2的第一端连接，其第二端通过功率电感L与第二开关电路2的第二端连接，其第二端还与第三开关电路3的第二端连接。

如图3所示，被测功率器件DUT，其控制端与第三开关电路3的第三端连接，其第一端与陪测功率器件HDUT的第二端连接，其第二端与第三开关电路3的第四端连接，其第二端与第二开关电路2的第三端及分压电路12的第三端连接，其第二端还与分压电路12的第四端、外接电源负极及第一接地端P_GND连接。

如图3所示，第二开关电路2，其第一端与外接电源正极连接；第三开关电路3，其第五端与可调栅极驱动电阻阵列4的第一端及第一开关电路14的第四端连接，其第六端与第五驱动电源VEE连接，其第七端与第二接地端VG_GND连接，其第八端与第三接地端GND连接。

如图3所示，可调栅极驱动电阻阵列4，其第二端通过第二运放电路5接入驱动信号VG；第二运放电路5，其正极供电端与第三驱动电源VG+连接，其负极供电端与第四驱动电源VG-连接，其输入端输入驱动信号VG。

如图4所示，第五驱动电源VEE，其接地端与第三接地端GND连接。

具体地，如图3所示，根据被测功率器件DUT的预设电流值，设置电压源11的输出电压值，并通过分压电路12限制通过被测功率器件DUT的最大电流值为预设电流值，防止电流超过预设电流值击穿被测功率器件DUT。

具体地，当对被测功率器件DUT进行开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试时，通过控制第二开关电路2的通断状态，使得陪测功率器件HDUT的第一端通过功率电感L与其第一端连接；通过控制第三开关电路3的通断状态，使得陪测功率器件HDUT的控制端与第五驱动电源VEE连接，以及使得被测功率器件DUT的控制端与可调栅极驱动电阻阵列4的第一端及第一开关电路14的第三端连接、被测功率器件DUT的第二端与第二接地端VG_GND及分压电路12的第三端连接，限流电路用于限制流经被测功率器件DUT的电流大小。

当对被测功率器件DUT进行反向恢复时间参数测试时，通过控制第二开关电路2的通断状态，使得陪测功率器件HDUT的第二端通过功率电感L与被测功率器件DUT的第二端连接；通过控制第三开关电路3的通断状态，使得陪测功率器件HDUT的控制端与可调栅极驱动电阻阵列4的第一端及第一开关电路14的第三端连接、陪测功率器件HDUT的第二端与第二接地端VG_GND连接，以及使得被测功率器件DUT的控制端与第五驱动电源VEE连接、被测功率器件DUT的第二端与分压电路12的第三端连接，限流电路用于限制流经被测功率器件DUT的电流大小。

在一些可选的实施方式中，如图4所示，第二开关电路2包括：第一单刀单置继电器K1及第二单刀单置继电器K2，其中，第一单刀单置继电器K1，其第一端与陪测功率器件HDUT的第一端连接，其第二端通过功率电感L与陪测功率器件HDUT的第二端连接；第二单刀单置继电器K2，其第一端与第一单刀单置继电器K1的第二端连接，其第二端与分压电路12的第三端连接。

具体地，当对被测功率器件DUT进行开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试时，控制第一单刀单置继电器K1闭合、第二单刀单置继电器K2断开；当对被测功率器件DUT进行反向恢复时间参数测试时，控制第一单刀单置继电器K1断开、第二单刀单置继电器K2闭合。

在一些可选的实施方式中，如图4所示，第三开关电路3包括：第一双刀双置继电器K3及第二双刀双置继电器K4。

如图4所示，第一双刀双置继电器K3，其第一端与陪测功率器件HDUT的控制端连接，其第二端与陪测功率器件HDUT的第二端连接，其第三端与可调栅极驱动电阻阵列4的第一端及第一开关电路14的第三端连接，其第四端与第五驱动电源VEE连接，其第五端与第二接地端VG_GND连接，其第六端与第三接地端GND连接。

如图4所示，第二双刀双置继电器K4，其第一端与被测功率器件DUT的控制端连接，其第二端与被测功率器件DUT的第二端连接，其第三端与可调栅极驱动电阻阵列的第一端及第一开关电路14的第三端连接，其第四端与第五驱动电源VEE连接，其第五端与第二接地端VG_GND连接，其第六端与第三接地端GND连接。

具体地，当对被测功率器件DUT进行开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试时，控制第一双刀双置继电器K3的第一端及第二端分别与第一双刀双置继电器K3的第四端及第六端连接，控制第二双刀双置继电器K4的第一端及第二端分别与第二双刀双置继电器K4的第三端及第五端连接。

具体地，当对被测功率器件DUT进行反向恢复时间参数测试时，控制第一双刀双置继电器K3的第一端及第二端分别与第一双刀双置继电器K3的第三端及第五端连接，控制第二双刀双置继电器K4的第一端及第二端分别与第二双刀双置继电器K4的第四端及第六端连接。

在一些可选的实施方式中，如图4所示，可调栅极驱动电阻阵列4包括：反向并联连接的第一电阻阵列支路及第二电阻阵列支路。

可选地，如图4所示，第一电阻阵列支路包括第二二极管D_P及第一可调电阻电路R_P，第二二极管D_P的阳极与第二运放电路5的输出端连接；第二电阻阵列支路包括第三二极管D_N及第二可调电阻电路R_N，第三二极管D_N的阴极与第二运放电路5的输出端连接。

在一些可选的实施方式中，如图4所示，功率器件测试装置还包括：电源模块6，其第一端与第二开关电路2的第一端连接，其第二端与分压电路12的第四端连接，用于提供测试电源。

可选地，如图4所示，电源模块6包括：第一电容C1、第二电容C2、可控开关S1及可调电源HV_POWER，其中，第一电容C1，其第一端与第二开关电路2的第一端连接，其第二端与分压电路12的第四端连接；第二电容C2，其第一端通过可控开关S1与第一电容C1的第一端连接，其第二端与第一电容C1的第二端连接；可调电源HV_POWER，其与第二电容C2并联连接。

当对被测功率器件DUT进行开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试时，控制第一单刀单置继电器K1闭合、第二单刀单置继电器K2断开，第一双刀双置继电器K3和第二双刀双置继电器K4是通过同一个信号控制，此时电路参考图5。

图5中，可调电源HV_POWER、高压电容组(C1，C2)用于给被测功率器件DUT提供VDS电压；功率电感L作为DUT的串联电感负载，用于减慢IDS电流的上升速度；可调栅极驱动电阻阵列(R_P，R_N)控制DUT的导通和关断的速度；I_Sense电流传感器用于检测IDS的实时值；此时陪测功率器件HDUT为关断状态，其体二极管起到作为功率电感L的续流二极管的作用；VGS、VDS、IDS，分别连接示波器Oscilloscope测量通道，测量对应的开关时间波形。

未限流时的开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试的测量时序图如图6所示。图6中，在状态II时，驱动信号源VG控制被测功率器件DUT为导通当I_Sense电流传感器通过后级的检测回路检测到IDS电流到达设定值Iset时，驱动信号源VG控制被测功率器件DUT关断，到达状态III。陪测功率器件HDUT的体二极管起到作为功率电感L的续流二极管的作用。

图6中，状态IV时VG控制DUT再次进入导通状态，VGS、VDS和IDS的波形由示波器采样后通过上位机的处理并输出开关时间参数的测试结果，如TDON、TR、TDOFF、TF、EON、EOFF等，此处不再赘述。

图5中，限流电路由DAC、分压电路12、第一运放电路13、第一开关电路14及被测功率器件DUT组成，根据第一电阻R2、第二电阻R3及第三电阻R1的参数并通过设置DAC的输出电压UDAC限制流过DUT的电流值IDS。DAC计算出所需要设置输出的UDAC值：

由于电路为负反馈放大的方式，此时UDAC取值应为负值。

可选地，当IDS的电流值为10A、R1＝0.1Ω、R2＝1KΩ、R3＝1KΩ时，计算得UDAC＝-1V，即将图5电路中的DAC输出电压设置为-1V时，被测功率器件DUT的限流值为10A。

限流时的开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试的测量时序图如图7所示。图7中，在阶段II和IV，当流过DUT的电流值IDS超过10A时，电流被限制削顶，VGS后半段进入调整状态，此时电流值IDS为10A恒流输出，达到限流的目的。

当对被测功率器件DUT进行反向恢复时间参数测试时，控制第一单刀单置继电器K1断开、第二单刀单置继电器K2闭合，第一双刀双置继电器K3和第二双刀双置继电器K4是通过同一个信号控制，此时电路参考图8。

图8中，可调电源HV_POWER、高压电容组(C1，C2)用于提供IDS电流；功率电感L作为电流回路的串联电感负载，控制IDS的上升速度；可调栅极驱动电阻阵列(R_P，R_N)控制陪测功率器件HDUT的导通和关断的速度，用于控制测量时的di/dt电流上升(速)率参数；I_Sense电流传感器用于检测IDS的实时值；此时被测功率器件DUT为关断状态，其体二极管起到作为功率电感L的续流二极管的作用；VGS、VDS、IDS，分别连接示波器Oscilloscope测量通道，测量对应的开关时间波形。

未限流时的反向恢复时间参数测试的测量时序图如图9所示。图9中，驱动信号源VG控制陪测功率器件HDUT导通，功率电感L存在使电流线性逐渐上升。由于电流回路没有经过IDS电流传感器，此刻示波器的IDS波形为0。

参考图9，当I_Sense电流传感器通过后级的检测回路检测到电流值到达设定值IMax时，驱动信号源VG控制陪测功率器件HDUT关断，到达状态III。被测功率器件DUT的体二极管起到作为功率电感L的续流二极管的作用。而反向恢复时间参数测试目的为测试被测功率器件DUT体二极管的反相恢复时间参数。

参考图9，状态IV时，驱动信号源VG控制陪测功率器件HDUT再次导通。VGS、VDS和IDS的波形由示波器采样后通过上位机的处理并输出开关时间参数的测试结果，如TDON、TR、TDOFF、TF、EON、EOFF等，此处亦不再赘述。

图8中，限流电路由DAC、分压电路12、第一运放电路13、第一开关电路14、陪测功率器件DUT及功率电感L组成，限流值计算方法与上述进行开关时间参数、电流冲击参数及开关速度参数测试的时的计算方法一致，在此不再赘述。

限流时的反向恢复时间参数测试的测量时序图如图10所示。图10中，在阶段II和IV，当流过DUT的电流值IDS超过10A时，电流被限制削顶，VGS后半段进入调整状态，此时电流值IDS为10A恒流输出，达到限流的目的。

虽然结合附图描述了本实用新型的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种限流电路，其特征在于，包括：电压源、分压电路、第一运放电路、第一开关电路，其中，

分压电路，其第一端与所述电压源的输出端连接，其第二端与所述第一运放电路的第一端连接，其第三端与待保护设备的第一端连接，其第四端与第一接地端连接；

第一运放电路，其第一正极供电端与第一驱动电源连接，其第一负极供电端与第二驱动电源连接，其第二正极供电端与第三驱动电源连接，其第二负极供电端与第四驱动电源连接，其第二端与所述第一开关电路的控制端连接；

第一开关电路，其第一端与第三驱动电源连接，其第二端与第四驱动电源连接，其第三端与待保护设备的第二端连接；

第一驱动电源，其接地端与第一接地端连接；第二驱动电源，其接地端与第一接地端连接；第三驱动电源，其接地端与第二接地端连接；第四驱动电源，其接地端与第二接地端连接；

通过控制所述电压源的输出电压等级，以控制所述待保护设备的第一端电压。

2.根据权利要求1所述的限流电路，其特征在于，所述分压电路包括：第一电阻、第二电阻及第三电阻，其中，

第一电阻，其第一端与所述电压源的输出端连接，其第二端与所述第一运放电路的第一端及所述第二电阻的第一端连接；

第二电阻，其第二端与所述待保护设备的第一端及所述第三电阻的第一端连接；

第三电阻，其第二端与所述第一接地端连接。

3.根据权利要求1所述的限流电路，其特征在于，所述第一运放电路包括：第一运放及隔离运放，其中，

第一运放，其正相输入端与所述第一接地端连接，其负相输入端与所述分压电路的第二端连接，其输出端与所述隔离运放的输入端连接；

隔离运放，其第一正极供电端与所述第一驱动电源连接，其第一负极供电端与所述第二驱动电源连接，其第二正极供电端与所述第三驱动电源连接，其第二负极供电端与所述第四驱动电源连接，其输出端与所述第一开关电路的控制端连接，其第一接地端及第二接地端还分别与所述第一接地端及所述第二接地端连接。

4.根据权利要求1所述的限流电路，其特征在于，所述第一开关电路包括：第一可控开关、第二可控开关及第一二极管，其中，

第一可控开关，其控制端与所述第一运放电路的第二端及所述第二可控开关的控制端连接，其第一端与所述第三驱动电源连接，其第二端与所述第一二极管的阴极及所述第二可控开关的第一端连接；

第二可控开关，其第二端与所述第四驱动电源连接；

第一二极管，其阳极与所述待保护设备的第二端连接。

5.一种功率器件测试装置，其特征在于，包括：权利要求1至4任一项所述的限流电路、第二开关电路、第三开关电路、功率电感、可调栅极驱动电阻阵列、第二运放电路，其中，

陪测功率器件，其控制端与所述第三开关电路的第一端连接，其第一端与所述第二开关电路的第一端连接，其第二端通过所述功率电感与所述第二开关电路的第二端连接，其第二端还与所述第三开关电路的第二端连接；

被测功率器件，其控制端与所述第三开关电路的第三端连接，其第一端与所述陪测功率器件的第二端连接，其第二端与所述第三开关电路的第四端连接，其第二端与所述第二开关电路的第三端及所述分压电路的第三端连接，其第二端还与所述分压电路的第四端、外接电源负极及所述第一接地端连接；

第二开关电路，其第一端与外接电源正极连接；

第三开关电路，其第五端与所述可调栅极驱动电阻阵列的第一端及所述第一开关电路的第四端连接，其第六端与第五驱动电源连接，其第七端与第二接地端连接，其第八端与第三接地端连接；

可调栅极驱动电阻阵列，其第二端通过所述第二运放电路接入驱动信号；

第二运放电路，其正极供电端与所述第三驱动电源连接，其负极供电端与所述第四驱动电源连接，其输入端输入驱动信号；

第五驱动电源，其接地端与所述第三接地端连接。

6.根据权利要求5所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述第二开关电路包括：第一单刀单置继电器及第二单刀单置继电器，其中，

第一单刀单置继电器，其第一端与所述陪测功率器件的第一端连接，其第二端通过所述功率电感与所述陪测功率器件的第二端连接；

第二单刀单置继电器，其第一端与所述第一单刀单置继电器的第二端连接，其第二端与所述分压电路的第三端连接。

7.根据权利要求5所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述第三开关电路包括：第一双刀双置继电器及第二双刀双置继电器，其中，

第一双刀双置继电器，其第一端与所述陪测功率器件的控制端连接，其第二端与所述陪测功率器件的第二端连接，其第三端与所述可调栅极驱动电阻阵列的第一端及所述第一开关电路的第三端连接，其第四端与所述第五驱动电源连接，其第五端与所述第二接地端连接，其第六端与所述第三接地端连接；

第二双刀双置继电器，其第一端与所述被测功率器件的控制端连接，其第二端与所述被测功率器件的第二端连接，其第三端与所述可调栅极驱动电阻阵列的第一端及所述第一开关电路的第三端，其第四端与所述第五驱动电源连接，其第五端与所述第二接地端连接，其第六端与所述第三接地端连接。

8.根据权利要求5所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述可调栅极驱动电阻阵列包括：反向并联连接的第一电阻阵列支路及第二电阻阵列支路。

9.根据权利要求5所述的功率器件测试装置，其特征在于，还包括：

电源模块，其第一端与所述第二开关电路的第一端连接，其第二端与所述分压电路的第四端连接，用于提供测试电源。

10.根据权利要求9所述的功率器件测试装置，其特征在于，所述电源模块包括：第一电容、第二电容、可控开关及可调电源，其中，

第一电容，其第一端与所述第二开关电路的第一端连接，其第二端与所述分压电路的第四端连接；

第二电容，其第一端通过所述可控开关与所述第一电容的第一端连接，其第二端与所述第一电容的第二端连接；

可调电源，其与所述第二电容并联连接。