一种开环浪涌测试电路及测试装置的制作方法

1.本实用新型涉及sic功率器件测试技术，尤其涉及了一种开环浪涌测试电路及测试装置。


背景技术：

2.sic二极管需要进行10us浪涌测试，考察sic二极管抗浪涌电流能力，一般测试值需要达到二极管额定电流值的10倍，浪涌测试电流最大可达4000a，如果采用开关电源方式来实现浪涌测试功能的话，硬件上成本会大大增加。一种简单的开环控制系统可以简单有效的产生测试所需的浪涌电流，但是回路中的杂散电感大小会极大的影响测试电流波形，所以减小杂散电感是开环浪涌测试系统的关键任务；市场上主流设备测试能力很难达到4000a。
3.如现有技术cn202210802741.6，一种浪涌测试装置，所述装置包括供电模块、电感、第一开关模块、第二开关模块、控制模块，控制模块连接于第一开关模块的控制端、第二开关模块的控制端，用于：控制第一开关模块导通、第二开关模块断开，以利用供电模块对电感充电；在电感的电感电流达到目标电流的情况下，控制第一开关模块断开，并控制第二开关模块导通预设时长，以对待测晶体管进行浪涌测试。
4.现有技术采用电感储能产生大电流对功率器件电流能力要求很高，需要多个器件并联，并联对控制要求高；开关电源方式产生浪涌电流对控制带宽要求高，硬件成本高。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术采用电感储能产生大电流对功率器件电流能力要求很高，需要多个器件并联，并联对控制要求高，开关电源方式产生浪涌电流对控制带宽要求高，硬件成本高的问题，提供了一种开环浪涌测试电路及测试装置。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：
7.一种开环浪涌测试电路，其包括电源单元、储能单元、开关单元、测试单元和限流单元；
8.电源单元提供电源至测试电路，储能单元与电源单元并联，提供测试能量至测试单元；开关单元、测试单元及限流单元依次串联；开关单元用于控制测试单元的测试脉宽，限流单元用与回路中进行限流的作用；且开关单元、测试单元及限流单元串联后与储能单元相互并联。
9.作为优选，电源单元为高压电源单元，通过设为高压电源单元用于产生浪涌电流。
10.作为优选，储能单元为电容，电容包括高压铝电解电容或薄膜电容。
11.作为优选，开关单元包括igbt或者mosfet。
12.作为优选，限流单元为康铜丝电阻，康铜丝电阻通过双绞的方式与测试单元连接。
13.为了解决上述技术问题，本申请还提供了一种开环浪涌测试装置，其特征在于，包括所述的开环浪涌测试电路。
14.作为优选，开关单元与储能单元连接在同一母排上。
15.本实用新型由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
16.本实用新型设计的开环浪涌测试电路，扩展了浪涌电流测试范围。
17.本实用新型优化储能单元和开关单元之间的杂散电感和限流电阻的杂散电感。
18.本实用新型设计的电路成本低，能够很好的用于减小开环浪涌测试系统。
19.本实用新型无需电感储能，减小了控制复杂度，使得电路更稳定可靠。
附图说明
20.图1是本实用新型系统图；
21.图2是本实用新型电路图；
22.图3是杂散电感未优化浪涌测试波形图；
23.图4是本实用新型优化后的浪涌测试波形图；
24.图5是本实用新型的流程图；
25.图6-1康铜丝、图6-2缠绕一层高温绝缘胶带康铜丝、图6-3缠绕一层高温绝缘胶带康对折后的康铜丝、图6-4缠绕一层高温绝缘胶带康对折并双绞后的康铜丝；
26.图7是本实用新型实施例4的电路图；
27.图8是本实用新型实施例2的结构图；
28.其中，1—储能单元、2—开关单元、3—母排；
具体实施方式
29.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步详细描述。
30.实施例1
31.一种开环浪涌测试电路，图1中，其包括电源单元、储能单元、开关单元、测试单元和限流单元；
32.电源单元提供电源至测试电路，储能单元与电源单元并联，提供测试能量至测试单元；开关单元、测试单元及限流单元依次串联；开关单元用于控制测试单元的测试脉宽，限流单元用与回路中进行限流的作用；且开关单元、测试单元及限流单元串联后与储能单元相互并联。
33.电源单元为高压电源单元，通过设为高压电源单元用于产生浪涌电流。储能单元为电容，电容包括高压铝电解电容或薄膜电容。
34.开关单元为mosfet。限流单元为康铜丝电阻，康铜丝电阻通过双绞的方式与测试单元连接。
35.在图2中，电源单元为高压电源单元，储能单元为高压铝电解电容c1，且高压电源单元与电容c1并联，开关单元q1为mosfet；mosfet的d端与电容c1及高压电源单元连接；mosfet的s端与测试单元连接，图中测试单元为二极管，二极管的另一端与限流单元电阻r1连接。
36.浪涌电流可达4000a所以一般的小封装电阻不能功率的要求。而大功率的电阻由于体积较大又会引入额外的杂散电感，所以选用康铜丝电阻作为r1，康铜丝电阻同样由于引线较长引入了杂散电感，通过图6-1至6-4所示的处理方法对康铜丝的杂散电感进行优
化，首先对康铜丝缠绕一层高温绝缘胶带康铜丝；其次缠绕一层高温绝缘胶带康铜丝进行对折；最后再将对折后的康铜丝进行双绞处理，处理后的康铜丝利用磁场相消原理可将杂散电感极大的减小，使康铜丝电阻满足大功率低杂散电感要求。
37.实施例2
38.在实施例1基础上，本实施例为一种开环浪涌测试装置，其包括所述的开环浪涌测试电路。开关单元2与储能单元1连接在同一母排3上。将电容和mosfet通过母排进行连接这样最大程度消除用线缆连接引入的杂散电感。
39.实施例3
40.在上述实施例基础上，通过图5对测试单元进行测试，首先根据所需浪涌电流设定储能单元电容c1的充电电压；然后控制开关单元q1导通10us；并将相应的浪涌电流记载在测试单元dut上进行测试。具体测试对比波形图为图3和图4，在没有进行杂散电感优化的基础上，其测试电流不稳定，在增加了优化杂散电感的基础上，其测试的电流稳定。
41.实施例4
42.在上述实施例基础上，图7中，本实施例的开关单元为igbt。


技术特征：
1.一种开环浪涌测试电路，其特征在于，包括电源单元、储能单元、开关单元、测试单元和限流单元；电源单元提供电源至测试电路，储能单元与电源单元并联，提供测试能量至测试单元；开关单元、测试单元及限流单元依次串联；开关单元用于控制测试单元的测试脉宽，限流单元用与回路中进行限流的作用；且开关单元、测试单元及限流单元串联后与储能单元相互并联。2.根据权利要求1所述的一种开环浪涌测试电路，其特征在于，电源单元为高压电源单元，通过设为高压电源单元用于产生浪涌电流。3.根据权利要求1所述的一种开环浪涌测试电路，其特征在于，储能单元为电容，电容包括高压铝电解电容或薄膜电容。4.根据权利要求1所述的一种开环浪涌测试电路，其特征在于，开关单元包括igbt或者mosfet。5.根据权利要求1所述的一种开环浪涌测试电路，其特征在于，限流单元为康铜丝电阻，康铜丝电阻通过双绞的方式与测试单元连接。6.一种开环浪涌测试装置，其特征在于，包括权利要求1-5任一所述的开环浪涌测试电路。7.根据权利要求6所述的一种开环浪涌测试装置，其特征在于，开关单元(2)与储能单元(1)连接在同一母排(3)上。

技术总结
本实用新型涉及SiC功率器件测试技术，公开了一种开环浪涌测试电路及测试装置，其包括电源单元、储能单元、开关单元、测试单元和限流单元；电源单元提供电源至测试电路，储能单元与电源单元并联，提供测试能量至测试单元；开关单元、测试单元及限流单元依次串联；开关单元用于控制测试单元的测试脉宽，限流单元用与回路中进行限流的作用；且开关单元、测试单元及限流单元串联后与储能单元相互并联。本实用新型设计的开环浪涌测试电路，扩展了浪涌电流测试范围，无需电感储能，减小了控制复杂度，使得电路更稳定可靠。得电路更稳定可靠。得电路更稳定可靠。


技术研发人员：徐洋 王华 汪剑华 雷洋
受保护的技术使用者：派恩杰半导体（杭州）有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/7/14