IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路及测试方法技术

本发明专利技术提供了一种IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路及测试方法，测试电路包括：原边功率模块，副边功率模块，上位机；原边模块控制板连接不可调驱动板；不可调驱动板连接IGBT半桥模块驱动IGBT半桥模块；在不可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联固定阻值的第一模式选择电路；副边模块控制板连接可调驱动板；可调驱动板连接IGBT半桥模块驱动IGBT半桥模块；在可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联阻值可调的第二模式选择电路；第二模式选择电阻的最大阻值大于第一模式选择电阻的阻值、且最小阻值小于第一模式选择电阻的阻值；上位机分别连接原边模块控制板和副边模块控制板构成控制回路。副边模块控制板构成控制回路。副边模块控制板构成控制回路。

【技术实现步骤摘要】
IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路及测试方法


[0001]本专利技术涉及CLLC谐振型DC/DC变换器
，尤其涉及一种IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路及测试方法。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术的实施方式提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]随着电力电子技术的不断发展，DC/DC(direct current，直流)变换器在轨道交通、光伏送出、直流组网、交直流互联等领域的应用也愈发广泛。同时直流电网以及直流供电技术能够更可靠高效地接纳风、光等分布式可再生发电系统、储能单元、电动汽车及其他直流用电负荷，且减少了变换环节、能量利用高、潮流控制度好，在世界范围内得到了快速发展，故DC/DC变换器相关装置拥有非常广泛的应用及市场前景，也是构建未来多电压等级、多端直流电网的重要组成部分。双向CLLC(电容
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电感
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电感
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电容)谐振变换器拥有自然软开关特性，是DC/DC变换器中一类重要拓扑。其所具备软开关频率范围宽、调压范围大、功率密度高等特点，在高压、高频、大功率场合应用具有很大优势。IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)半桥模块作为一种复合半导体功率器件，其可靠性高，使用成本低，外围驱动电路设计简便，同时标准的模块化封装也具备安装维修方便、散热稳定等特点，故在DC/DC变换器等电力电子设备中拥有非常广泛的应用。/>[0004]IGBT半桥模块驱动方面，常采用具备完整双通道的驱动核，并围绕驱动核构建外围电路的方式。通常来说，这种类型的驱动核具备直接模式与半桥模式两种工作方式，半桥模式具备物理硬件死区，其死区时间由串联电阻Rm确定，进一步的，通过并联电容Cm以减小驱动信号InA产生的死区时间抖动。直接模式不具备硬件死区，需要控制电路产生足够的死区时间，才能避免半桥两个开关管同时导通或导通时间重叠所导致的直流母线短路。
[0005]由于电路杂散、器件参数差异及驱动信号InA自身误差等原因，通过Rm所控制的死区时间通常不够精准，同时死区时间抖动也无法通过并联电容Cm完全消除。
[0006]为最大化发挥CLLC等谐振型DC/DC拓扑优势，实现全负载范围下ZVS(Zero Voltage Switch，零电压开关)工作，除开关频率、增益特性、谐振腔LC参数等优化设计外，死区时间同样不宜设计过大。故在较小的死区时间下，由于上述时间不对齐及抖动造成的时间误差在死区时间中占比较大，会造成DC/DC变换器在重载条件下的ZVS难以实现，会极大的影响变化器效率。
[0007]因此，如何提供一种新的方案，其能够解决上述技术问题是本领域亟待解决的技术难题。

技术实现思路

[0008]本专利技术实施例提供一种IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路，可以提升CLLC谐振型DAB拓扑等DC/DC变换器的工作效率，该测试电路包括：原边功率模块，副边功率模块，上
位机；
[0009]所述原边功率模块，包括：IGBT半桥模块，不可调驱动板，原边模块控制板；所述原边模块控制板连接不可调驱动板；所述不可调驱动板连接IGBT半桥模块，用于驱动IGBT半桥模块；在所述不可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第一模式选择电路；所述第一模式选择电路的第一模式选择电阻的阻值为固定值；所述第一模式选择电阻的阻值是由预设死区时间确定；
[0010]所述副边功率模块，包括：IGBT半桥模块，可调驱动板，副边模块控制板；所述副边模块控制板连接可调驱动板；所述可调驱动板连接IGBT半桥模块，用于驱动IGBT半桥模块；在所述可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第二模式选择电路，所述第二模式选择电路的第二模式选择电阻的阻值为可调值；所述第二模式选择电阻的最大阻值大于第一模式选择电阻的阻值，所述述第二模式选择电阻的最小阻值小于第一模式选择电阻的阻值；
[0011]所述上位机分别连接原边模块控制板和副边模块控制板构成控制回路，用于下发控制脉冲至原边功率模块和副边功率模块；所述不可调驱动板与所述可调驱动板接入示波器，所述示波器用于显示不可调驱动板与可调驱动板对应上管VGE波形；通过调整所述第二模式选择电阻的阻值，以使不可调驱动板VGE波形与可调驱动板VGE波形上升沿波形重叠、且不可调驱动板VGE波形位于可调驱动板VGE波形抖动余辉的中央位置。
[0012]本专利技术实施例还提供一种上述IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路的测试方法，包括：
[0013]利用原边模块控制板连接不可调驱动板，不可调驱动板连接IGBT半桥模块以驱动IGBT半桥模块；在所述不可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第一模式选择电路；所述第一模式选择电路的第一模式选择电阻的阻值为固定值；所述第一模式选择电阻的阻值是由预设死区时间确定；
[0014]利用副边模块控制板连接可调驱动板，可调驱动板连接IGBT半桥模块以驱动IGBT半桥模块；在所述可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第二模式选择电路，所述第二模式选择电路的第二模式选择电阻的阻值为可调值；所述第二模式选择电阻的最大阻值大于第一模式选择电阻的阻值，所述述第二模式选择电阻的最小阻值小于第一模式选择电阻的阻值；
[0015]利用上位机分别连接原边模块控制板和副边模块控制板构成控制回路，下发控制脉冲至原边功率模块和副边功率模块，将不可调驱动板与可调驱动板接入示波器以显示不可调驱动板与可调驱动板对应上管VGE波形，调整第二模式选择电阻的阻值，以使不可调驱动板VGE波形与可调驱动板VGE波形上升沿波形重叠、且不可调驱动板VGE波形位于可调驱动板VGE波形抖动余辉的中央位置。
[0016]本专利技术实施例提供的一种IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路及测试方法，包括：原边功率模块，副边功率模块，上位机；所述原边功率模块，包括：IGBT半桥模块，不可调驱动板，原边模块控制板；所述原边模块控制板连接不可调驱动板；所述不可调驱动板连接IGBT半桥模块，用于驱动IGBT半桥模块；在所述不可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第一模式选择电路；所述第一模式选择电路的第一模式选择电阻的阻值为固定值；所述第一模式选择电阻的阻值是由预设死区时间确定；所述副边功率模块，包括：
IGBT半桥模块，可调驱动板，副边模块控制板；所述副边模块控制板连接可调驱动板；所述可调驱动板连接IGBT半桥模块，用于驱动IGBT半桥模块；在所述可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第二模式选择电路，所述第二模式选择电路的第二模式选择电阻的阻值为可调值；所述第二模式选择电阻的最大阻值大于第一模式选择电阻的阻值，所述述第二模式选择电阻的最小阻值小于第一模式选择电阻的阻值；所述上位机分别连接原边模块控制板和副边模块控制板构成控制回路，用于下发控制脉冲至原边功率模块本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT半桥模块驱动脉冲对齐测试电路，其特征在于，包括：原边功率模块，副边功率模块，上位机；所述原边功率模块，包括：IGBT半桥模块，不可调驱动板，原边模块控制板；所述原边模块控制板连接不可调驱动板；所述不可调驱动板连接IGBT半桥模块，用于驱动IGBT半桥模块；在所述不可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第一模式选择电路；所述第一模式选择电路的第一模式选择电阻的阻值为固定值；所述第一模式选择电阻的阻值是由预设死区时间确定；所述副边功率模块，包括：IGBT半桥模块，可调驱动板，副边模块控制板；所述副边模块控制板连接可调驱动板；所述可调驱动板连接IGBT半桥模块，用于驱动IGBT半桥模块；在所述可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间串联第二模式选择电路，所述第二模式选择电路的第二模式选择电阻的阻值为可调值；所述第二模式选择电阻的最大阻值大于第一模式选择电阻的阻值，所述述第二模式选择电阻的最小阻值小于第一模式选择电阻的阻值；所述上位机分别连接原边模块控制板和副边模块控制板构成控制回路，用于下发控制脉冲至原边功率模块和副边功率模块；所述不可调驱动板与所述可调驱动板接入示波器，所述示波器用于显示不可调驱动板与可调驱动板对应上管VGE波形；通过调整所述第二模式选择电阻的阻值，以使不可调驱动板VGE波形与可调驱动板VGE波形上升沿波形重叠、且不可调驱动板VGE波形位于可调驱动板VGE波形抖动余辉的中央位置。2.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述第一模式选择电路，包括：第一模式选择电阻，第一抖动抑制电容；所述第一模式选择电阻与所述第一抖动抑制电容并联后，串联于不可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间。3.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述第二模式选择电路，包括：第二模式选择电阻，第二抖动抑制电容；所述第二模式选择电阻，包括：第二模式选择定值电阻，电位器；所述第二模式选择定值电阻和所述电位器串联；所述电位器的阻值可调；所述第二模式选择电阻与所述第二抖动抑制电容并联后，串联于可调驱动板的驱动核MOD管脚与驱动电路GND之间。4.如权利要求3所述的测试电路，其特征在于，所述电位器的最大阻值与第二模式选择定值电阻的阻值的和，大于所述第一模式选择电阻的阻值；所述电位器的最小阻值与第二模式选择定值电阻的阻值的和，小于所述第一模式选择电阻的阻值。5.如权利要求3所述的测试电路，其特征在于，所述第二模式选择定值电阻的阻值为所述第一模式选择电阻的阻值的0.8倍。6.如权利要求3所述的测试电路，其特征在于，所述电位器的最大阻值为所述第二模式选择定值电阻的阻值的0.4倍。7.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述控制回路，还用于实现对可调驱动板和不可调驱动板的上电、驱动控制脉冲输出、脉冲解锁闭锁功能。8.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，所述控制回路，还用于保持下发至原边功率模块和副边功率模块的控制脉冲具备一致性。
9.如权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：石松，许崇福，王江涛，陈健，丁守福，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：