脉冲电流源制造技术

本实用新型专利技术公开一种脉冲电流源，包括：低压直流电源、母线支撑电容和BUCK电路，所述低压直流电源的输出端经所述母线支撑电容与所述BUCK电路连接。采用本方案设计的脉冲电流源可轻松的将电流提升到万安级，并且很好的解决了大电流测试脉冲电源设备体积大、成本高的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
脉冲电流源


[0001]本技术涉及测试电源
，具体涉及一种脉冲电流源。

技术介绍

[0002]随着大功率直流电源的市场兴起，大功率BUCK/BOOST电路应用越来越普遍。目前国产半导体器件生产商越来越多，同时大电流器件也越来越多，此类大电流IGBT或晶闸管模块，在产线测试的时候需要进行大电流的脉冲测试，验证其峰值电流的能力。
[0003]随着电力电子技术的发展，未来大电流模块会越来越多，市场对万A级脉冲电流源的需求也会越来越多；产线对电源的尺寸、功率和成本均有较高的要求。
[0004]现有大电流电源的设计，具体还是以实际电流长时间的运行进行设计，导致设备的体积大，功率大，成本高；而且常规电流的电流斜率很难超过10A/ms，因为大电流本身的开关频率不高，同时电抗器也很容易出现磁饱和。

技术实现思路

[0005]本技术所要解决的技术问题在于如何解决传统半导体器件测试大电流设备的体积大，成本高的问题。
[0006]本技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
[0007]提出了一种脉冲电流源，所述脉冲电流源包括：低压直流电源、母线支撑电容和BUCK电路，所述低压直流电源的输出端经所述母线支撑电容与所述BUCK电路连接。
[0008]进一步地，所述BUCK电路为由开关管、空心电感和电流传感器组成的五交错的BUCK电路。
[0009]进一步地，所述BUCK电路包括开关管Q1～Q10、空心电感L1～L5以及电流传感器CT1～CT5；所述开关管Q1、Q3、Q5、Q7、Q9的集电极均与所述母线支撑电容C1的一端连接，所述开关管Q2、Q4、Q6、Q8、Q10的发射极均与所述母线支撑电容C1的另一端连接，每个所述开关管的集电极和发射极之间连有二极管；
[0010]所述开关管Q1的发射极与所述开关管Q2的集电极连接后依次串联有空心电感L1和电流传感器CT1，所述开关管Q3的发射极与所述开关管Q4的集电极连接后依次串联有空心电感L2和电流传感器CT2，所述开关管Q5的发射极与所述开关管Q6的集电极连接后依次串联有空心电感L3和电流传感器CT3，所述开关管Q7的发射极与所述开关管Q8的集电极连接后依次串联有空心电感L4和电流传感器CT4，所述开关管Q9的发射极与所述开关管Q10的集电极连接后依次串联有空心电感L5和电流传感器CT5。
[0011]进一步地，所述母线支撑电容包括若干电解电容。
[0012]进一步地，所述BUCK电路的输出端并联有输出滤波电容C2。
[0013]进一步地，所述输出滤波电容C2的一端连接有输出电流传感器CT6的一端。
[0014]进一步地，所述输出滤波电容C2的另一端与所述输出电流传感器CT6的另一端之间连接有负载。
[0015]进一步地，所述负载为低阻负载。
[0016]进一步地，所述低压直流电源输入的开机信号为IO电平。
[0017]进一步地，所述IO电平通过光纤传输。
[0018]本技术的优点在于：
[0019](1)本技术通过设置低压直流电源，用于给母线支撑电容进行充电，确保母线支撑电容的能量能够快速的补充，母线支撑电容用于启动母线瞬间能量的支撑，用于万安级电流脉冲时提供输出的能量，通过支撑电容在母线进行蓄能，确保能实时输出所需要的脉冲电流，降低了设备的体积、功率和成本。采用本方案设计的脉冲电流源可轻松的将电流提升到万安级，并且很好的解决了大电流测试脉冲电源设备体积大、成本高的问题。
[0020](2)母线支撑电容由多个大容值的电解电容组成，使用电解的优点就是比相同容值大小的薄膜电容数量少，体积小，成本低。
[0021](3)通过DCDC的BUCK交错设计，提升设备的交错开关频率，从而提升设备的上升斜率。
[0022](4)为防止电抗器的磁饱和，本方案设计的脉冲电流源通过设置空心电感用于存储能量，是相对于常规的带磁芯的电感，不仅提升了电流上升斜率，同时规避的磁饱和的问题。
[0023](5)通过设置输出滤波电容C2用于滤除输出的纹波，提升输出电流的质量，减少电流纹波提高电流精度。
[0024](6)为配合脉冲指令的快速接收，脉冲电流源通过IO口信号执行开关机指令，同时该信号是通过光电转换实现。
[0025]本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
[0026]图1是本技术一实施例提出的脉冲电流源的原理框图；
[0027]图2是本技术一实施例提出的脉冲电流源的主回路拓扑示意图；
[0028]图3是本技术一实施例提出的脉冲电流源的控制示意框图。
具体实施方式
[0029]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]如图1所示，本技术一实施例提出了一种脉冲电流源，所述脉冲电流源包括：低压直流电源、母线支撑电容和BUCK电路，所述低压直流电源的输出端经所述母线支撑电容与所述BUCK电路连接。
[0031]本实施例通过设置低压直流电源，低压直流电源主要工作于CC模式，用于给母线支撑电容进行充电，确保母线支撑电容的能量能够快速的补充，母线支撑电容用于启动母
线瞬间能量的支撑，用于万安级电流脉冲时提供输出的能量，通过支撑电容在母线进行蓄能，确保能实时输出所需要的脉冲电流，降低了设备的体积、功率和成本。采用本方案设计的脉冲电流源可轻松的将电流提升到万安级，并且很好的解决了大电流测试脉冲电源设备体积大、成本高的问题。
[0032]在一实施例中，所述BUCK电路为由开关管、空心电感和电流传感器组成的五交错的BUCK电路。
[0033]需要说明的是，本实施例通过DCDC的BUCK交错设计，提升设备的交错开关频率，从而提升设备的上升斜率。
[0034]在一实施例中，如图2所示，所述BUCK电路包括开关管Q1～Q10、空心电感L1～L5以及电流传感器CT1～CT5；所述开关管Q1、Q3、Q5、Q7、Q9的集电极均与所述母线支撑电容C1的一端连接，所述开关管Q2、Q4、Q6、Q8、Q10的发射极均与所述母线支撑电容C1的另一端连接，每个所述开关管的集电极和发射极之间连有二极管；
[0035]所述开关管Q1的发射极与所述开关管Q2的集电极连接后依次串联有空心电感L1和电流传感器CT1，所述开关管Q3的发射极与所述开关管Q4的集电极连接后依次串联有空心电感L2和电流传感器CT2，所述开关管Q5的发射极与所述开关管Q6的集电极连接后依次串联有空心电感L3和电流传感器CT3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种脉冲电流源，其特征在于，所述脉冲电流源包括：低压直流电源、母线支撑电容和BUCK电路，所述低压直流电源的输出端经所述母线支撑电容与所述BUCK电路连接。2.如权利要求1所述的脉冲电流源，其特征在于，所述BUCK电路为由开关管、空心电感和电流传感器组成的五交错的BUCK电路。3.如权利要求2所述的脉冲电流源，其特征在于，所述BUCK电路包括开关管Q1～Q10、空心电感L1～L5以及电流传感器CT1～CT5；所述开关管Q1、Q3、Q5、Q7、Q9的集电极均与所述母线支撑电容C1的一端连接，所述开关管Q2、Q4、Q6、Q8、Q10的发射极均与所述母线支撑电容C1的另一端连接，每个所述开关管的集电极和发射极之间连有二极管；所述开关管Q1的发射极与所述开关管Q2的集电极连接后依次串联有空心电感L1和电流传感器CT1，所述开关管Q3的发射极与所述开关管Q4的集电极连接后依次串联有空心电感L2和电流传感器CT2，所述开关管Q5的发射极与所述开关管Q6的集电极连接后依次...

【专利技术属性】
技术研发人员：李中涛，
申请(专利权)人：科威尔技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：