一种GaNHEMT软开关动态电阻测量电路制造技术

本发明专利技术属于功率器件测试技术领域，尤其为一种GaNHEMT软开关动态电阻测量电路，包括直流电源、辅助开关Q1、待测器件Q2、半桥驱动芯片、PWM模块、滤波电感L和负载电容Co以及负载电阻Ro，直流电源的电压范围为3

【技术实现步骤摘要】
一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路


[0001]本专利技术属于功率器件测试
，具体涉及一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路。

技术介绍

[0002]在电力电子系统中，GaN HEMT的导通电阻会随着工作时间、状态的变换出现导通电阻变化的情况，测试需要测量多个周期器件的动态电阻。
[0003]而由于示波器测试精度与测试范围呈反比，故此时在测量器件的源漏电压时，需要保证器件关断时和导通时的源漏电压差值较小，以满足测试精度。
[0004]根据上述情况，本专利技术提出了一种设计、改动灵活的软开关测试电路，在测试电路中提出了一种在低压时GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，其对直流电源、驱动芯片、辅助开关、滤波电感以及负载均提出了适用测试的范围，可以测试GaN HEMT在软开关条件下的动态电阻，更贴合实际应用场景,对于在实际应用条件下的GaN HEMT软开关测试有开创性的作用。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，具有可以测试GaN HEMT在软开关条件下的动态电阻，更贴合实际应用场景,对于在实际应用条件下的GaN HEMT软开关测试有开创性的作用的特点。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，包括直流电源、辅助开关Q1、待测器件Q2、半桥驱动芯片、PWM模块、滤波电感L和负载电容Co以及负载电阻Ro。
[0007]作为本专利技术的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路优选技术方案，直流电源的电压范围为3
‑
10V，直流电源电流等级大于等于20A，直流电源电压设计要求主要用来满足待测器件的源漏电压不超过10V，以保证动态电阻的测试精度。
[0008]作为本专利技术的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路优选技术方案，辅助开关Q1为高性能GaN HEMT，辅助开关Q1开关速度和电流等级大于等于测试电路的最高工作频率，驱动电压与待测器件相匹配。
[0009]作为本专利技术的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路优选技术方案，半桥驱动芯片可以为单输入双输出芯片，用以产生两路带死区时间的互补驱动信号，死区时间可调，半桥驱动芯片也可以为双输入双输出的驱动信号，由PWM模块产生死区时间可调的互补驱动信号。
[0010]作为本专利技术的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路优选技术方案，滤波电感L的感值为2.2μH到10μH之间，滤波电感L的工作频率范围涵盖300KHz
‑
2MHz工作范围。
[0011]作为本专利技术的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路优选技术方案，负载电容Co的容值大于等于50μF，负载电阻阻值可调，也可为电子负载，以实现测试用驱动脉冲宽度和
脉冲数量调整时输出电压的稳定。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术主要由直流电源、辅助开关Q1、待测器件Q2、半桥驱动芯片、PWM模块、滤波电感L和负载电容Co以及负载电阻Ro组成，可以测试GaN HEMT在软开关条件下的动态电阻，更贴合实际应用场景,对于在实际应用条件下的GaN HEMT软开关测试有开创性的作用。
附图说明
[0014]附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：
[0015]图1为本专利技术的示意图；
[0016]图2为本专利技术的工作波形示意图；
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例
[0019]请参阅图1和图2，本专利技术提供以下技术方案：一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，包括直流电源、辅助开关Q1、待测器件Q2、半桥驱动芯片、PWM模块、滤波电感L和负载电容Co以及负载电阻Ro，其中：
[0020]直流电源的电压范围为3
‑
10V，电流等级大于等于20A，电源电压设计要求主要用来满足待测器件的源漏电压不超过10V，以保证动态电阻的测试精度；
[0021]辅助开关Q1为高性能GaN HEMT，其开关速度和电流等级大于等于测试电路的最高工作频率，驱动电压与待测器件相匹配，只要开关速度、电流等级和驱动电压满足要求，其导通电阻、动态导通电阻均无额外要求，典型芯片有TI公司LMG3422R050；
[0022]半桥驱动芯片可以为单输入双输出芯片，用以产生两路带死区时间的互补驱动信号，该死区时间可调，典型驱动为TI公司的UCC20225，也可以为双输入双输出的驱动信号，由PWM模块产生死区时间可调的互补驱动信号，该条件对驱动工作频率有限制，典型芯片有TI公司LM5113；
[0023]滤波电感L的感值为2.2μH到10μH之间，其电感工作频率范围涵盖300KHz
‑
2MHz工作范围，典型磁芯材料为TDK公司N49和FerRoxcube公司F35材料，该滤波电感L建议使用平面变压器，以减小测试电路体积，提高工作频率；
[0024]负载电容容值大于等于50μF，负载电阻阻值可调，也可为电子负载，能实现测试用驱动脉冲宽度和脉冲数量调整时输出电压的稳定。
[0025]本实施例中，测试电路波形如图2所示，分别表示待测器件源漏电压、辅助开关Q1的驱动信号PWM、待测器件的驱动信号PWM1，PWM1和PWM之间的死区时间可调，其死区时间需大于等于t1
‑
t2时间段，t2到t3时间段为GaN HEMT体二极管导通续流时间，该部分为体二极管压降，非导通电阻测量阶段，在计算动态电阻时需注意从t3时刻开始，到下个周期PWM1信
号下降为止为器件导通时间段，为有效动态导通电阻测量时间段。
[0026]本实施例中，本专利技术主要由直流电源、辅助开关Q1、待测器件Q2、半桥驱动芯片、PWM模块、滤波电感L和负载电容Co以及负载电阻Ro组成，可以测试GaN HEMT在软开关条件下的动态电阻，更贴合实际应用场景,对于在实际应用条件下的GaN HEMT软开关测试有开创性的作用。
[0027]最后应说明的是：以上所述仅为本专利技术的优选实施例而已，并不用于限制本专利技术，尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，其特征在于：包括直流电源、辅助开关Q1、待测器件Q2、半桥驱动芯片、PWM模块、滤波电感L和负载电容Co以及负载电阻Ro。2.根据权利要求1所述的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，其特征在于：直流电源的电压范围为3
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10V，直流电源电流等级大于等于20A，直流电源电压设计要求主要用来满足待测器件的源漏电压不超过10V，以保证动态电阻的测试精度。3.根据权利要求1所述的一种GaN HEMT软开关动态电阻测量电路，其特征在于：辅助开关Q1为高性能GaN HEMT，辅助开关Q1开关速度和电流等级大于等于测试电路的最高工作频率，驱动电压与待测器件相匹配。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗景涛，
申请(专利权)人：西安众力为半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：