一种GaNHEMT硬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硬开关动态电阻测量电路，包括直流电源、负载部分、钳位电路、PWM模块和开关S1以及待测器件，负载部分包括电感负载L，电阻负载R和保护二极管D，电感负载L可以测试待测器件在线性增加电流负载情况下待测器件的动态电阻，电阻负载R可以测量待测器件在恒定电流条件下的动态电阻，保护二极管D在直流电源电压超出待测器件测试范围时进行待测器件的保护；钳位电路包括并联的电容和TVS，在测试重载时动态电阻时，电容两端电压达到TVS击穿电压后，TVS对待测器件源漏电压进行钳位，以保证对源漏两端电压的测量精度，本发明专利技术具有在轻载和重载下均能保证测量精度的优点。重载下均能保证测量精度的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种GaN HEMT硬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硬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]针对上述情况，本专利技术提出了一种设计、改动灵活的测试电路，在测试电路中提出了一种钳位电路，其在轻载和重载下均能保证测量精度。

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硬开关动态电阻测量电路，具有在轻载和重载下均能保证测量精度的特点。
[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硬开关动态电阻测量电路，包括直流电源、负载部分、钳位电路、PWM模块和开关S1以及待测器件，负载部分包括电感负载L，电阻负载R和保护二极管D，电感负载L可以测试待测器件在线性增加电流负载情况下待测器件的动态电阻，电阻负载R可以测量待测器件在恒定电流条件下的动态电阻，保护二极管D在直流电源电压超出待测器件测试范围时进行待测器件的保护；
[0007]钳位电路包括并联的电容和TVS，在测试重载时动态电阻时，电容两端电压达到TVS击穿电压后，TVS对待测器件源漏电压进行钳位，以保证对源漏两端电压的测量精度；
[0008]PWM模块用于产生驱动待测器件的脉冲信号，脉冲信号可以根据测试需求进行数量、脉冲宽度调整；
[0009]开关S1为测试电路的保护模块，在PWM脉冲加载时导通，在PWM加载完成后关断，避免钳位电路长时间工作，降低使用寿命。
[0010]作为本专利技术的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路优选技术方案，直流电源由外部提供，直流电源工作电压范围为5
‑
300V，以满足GaN HEMT在不同测试条件的电压要求。
[0011]作为本专利技术的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路优选技术方案，直流电源一侧的电容C1为去耦电容，以减少直流电源对测试电路的影响。
[0012]作为本专利技术的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路优选技术方案，负载部分中的电感负载L，电阻负载R和保护二极管D均为直插式器件，可以根据测试条件、测试标准进行调换，也可以根据测试需求进行自由组合，以满足不同工况的要求。
[0013]作为本专利技术的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路优选技术方案，钳位电路中电容容量不小于100μF。
[0014]作为本专利技术的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路优选技术方案，钳位电路中
TVS击穿电压为10V。
[0015]作为本专利技术的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路优选技术方案，开关S1采用拨杆式或者开关型器件。
[0016]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0017]1、本专利技术主要由直流电源、负载部分、钳位电路、PWM模块和开关S1以及待测器件组成，在进行轻载小电流测试时，钳位电路仅电容工作，在电容两端电压提高到TVS击穿电压之前，下一个脉冲来临，打开开关管，此时器件源漏两端电压与器件源漏压降相差较小，能提高轻载测试条件下导通电阻的测量精度，当电容两端电压大于TVS击穿电压时，TVS击穿，保证待测器件源漏两端电压维持在其击穿电压10V，由于测试器件流过的电流较大，源漏压降也较大，故能保证待测器件在重载情况下的测试精度。
[0018]2、本专利技术保护开关S1为电路在不测条件下仍然需要钳位电路工作，降低钳位电路寿命而设计的保护，其在电路不工作时自动断开。
附图说明
[0019]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：
[0020]图1为本专利技术的示意图；
[0021]图2为本专利技术中钳位电路的示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例一中的钳位电路轻载测量时电压的示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例二中的钳位电路重载测量时电压的示意图。
具体实施方式
[0024]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。
[0025]实施例
[0026]请参阅图1、图2、图3和图4，本专利技术提供以下技术方案：一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路，包括直流电源、负载部分、钳位电路、PWM模块和开关S1以及待测器件，其中：
[0027]负载部分包括电感负载L，电阻负载R和保护二极管D，电感负载L可以测试待测器件在线性增加电流负载情况下待测器件的动态电阻，电阻负载R可以测量待测器件在恒定电流条件下的动态电阻，保护二极管D在直流电源电压超出待测器件测试范围时进行待测器件的保护；
[0028]钳位电路包括并联的电容和TVS，在测试重载时动态电阻时，电容两端电压达到TVS击穿电压后，TVS对待测器件源漏电压进行钳位，以保证对源漏两端电压的测量精度；
[0029]PWM模块用于产生驱动待测器件的脉冲信号，脉冲信号可以根据测试需求进行数量、脉冲宽度调整；
[0030]开关S1为测试电路的保护模块，在PWM脉冲加载时导通，在PWM加载完成后关断，避免钳位电路长时间工作，降低使用寿命
[0031]进一步的：直流电源由外部提供，直流电源工作电压范围为5
‑
300V，以满足GaN HEMT在不同测试条件的电压要求；
[0032]直流电源一侧的电容C1为去耦电容，以减少直流电源对测试电路的影响；
[0033]负载部分中的电感负载L，电阻负载R和保护二极管D均为直插式器件，可以根据测试条件、测试标准进行调换，也可以根据测试需求进行自由组合，以满足不同工况的要求；
[0034]钳位电路中电容容量不小于100μF；
[0035]钳位电路中TVS击穿电压为10V；
[0036]开关S1采用拨杆式或者开关型器件。
[0037]本实施例中，动态电阻测试，轻载时测试波形如图3所示，当PWM信号降低，将待测器件关断后，形成从直流电源到负载模块再到钳位电路的通路，此时直流电源通过负载模块对钳位电路进行充电，此时由于待测器件的Vds还未达到TVS的击穿电压，直流电源对钳位电容进行充电，使得电容上电压不断上升，轻载时钳位电路上电压，即待测器件Vds未上升到TVS击穿，此阶段待测器件通过的电流为0；PWM信号就上升，打开待测器件。测试待测器件Vds急剧下降本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路，包括直流电源、负载部分、钳位电路、PWM模块和开关S1以及待测器件，其特征在于：负载部分包括电感负载L，电阻负载R和保护二极管D，电感负载L可以测试待测器件在线性增加电流负载情况下待测器件的动态电阻，电阻负载R可以测量待测器件在恒定电流条件下的动态电阻，保护二极管D在直流电源电压超出待测器件测试范围时进行待测器件的保护；钳位电路包括并联的电容和TVS，在测试重载时动态电阻时，电容两端电压达到TVS击穿电压后，TVS对待测器件源漏电压进行钳位，以保证对源漏两端电压的测量精度；PWM模块用于产生驱动待测器件的脉冲信号，脉冲信号可以根据测试需求进行数量、脉冲宽度调整；开关S1为测试电路的保护模块，在PWM脉冲加载时导通，在PWM加载完成后关断，避免钳位电路长时间工作，降低使用寿命。2.根据权利要求1所述的一种GaN HEMT硬开关动态电阻测量电路，其特征在于：直流电源由外部提供，直流电源...

【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：