[发明专利]自举型半桥驱动器共模电压变化率耐受测试装置及方法

说明书

本发明提供一种自举型半桥驱动器共模电压变化率耐受测试装置，包含：待测半桥驱动电路；升压单元，连接设置在功率电源和半桥驱动电路之间，通过升压单元生成用于测试半桥驱动电路共模电压变换率的冲击电流，并保证半桥驱动电路的共模电压变化率在安全耐受范围内；采样单元，其输入端连接升压单元，获取升压单元的工作电流，并对工作电流进行采样，生成采样电流；比较单元，连接设置在采样单元与升压单元之间，当比较单元判断采样电流是落在升压单元安全工作电流范围内时，比较单元生成用于驱动升压单元工作的驱动信号，比较单元还用于调节所述升压单元安全工作电流范围。本发明还提供一种自举型半桥驱动器共模电压变化率耐受测试方法。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种自举型半桥驱动器共模电压变化率耐受测试装置及方法。

背景技术

如图1所示，自举型半桥驱动IC(Integrated circuit集成电路)因为需要连接到半桥的桥臂中点，会工作在高dv/dt(共模电压变换率)的条件下，因此，自举型半桥驱动IC对dv/dt的耐受能力是一个非常重要的指标。目前业内测试该耐受能力最常用的方法通过如图1所示的测试电路来进行的。

图1中的测试电路包含电感L、二极管D1、NMOS管Q1，低压门驱动器(LSGD Low SideGate Driver)、电阻Rg2以及待测试的自举型半桥驱动IC(以下简称为半桥驱动IC)。其中，半桥驱动IC包含HB脚、HO脚、HS脚、LO脚、GND脚、HI脚、LI脚。HI和LI脚用于输入互补的PWM信号。HB脚连接电容Cb第一端，HO脚连接电容Cg1第一端，LO脚与GND脚之间通过电容Cg2连接。功率电源PVDD连接电感L的第一端、二极管D1的负极，电感L的第二端、二极管D1的正极、NMOS管Q1的漏极、HS脚、电容Cb第二端、电容Cg1第二端互相连接。LSGD的输入端用于输入NMOS管Q1的驱动信号PWM_GDV，LSGD的输出端通过电阻Rg2连接NMOS管Q1的栅极，NMOS管Q1的源极接地。

通过快速的开关N型场效应管Q1(若关断电流足够大)，则在测试点3也能够产生高的dv/dt，若将半桥驱动IC的HS脚(共模输入端)接至测试点3，则半桥驱动IC就工作于高的dv/dt条件下，在高的dv/dt条件下，半桥驱动IC的HO和LO脚的输出可能会发生电平异常。

图1所示的测试电路还具有如下局限性：

局限1)电感L的电流不受控；没有引入电流侦测，导致开环的PWM控制会使电感L的电流不受控而不断增大，最终导致电感饱和而使NMOS管Q1损坏。因此，为了避免这一状况，此电路只能工作很短的时间，否则N型场效应管Q1会因为过流而损坏；

局限2)NMOS管Q1的占空比不好选择：占空比太大，则电流上升很快，容易烧管；占空比太小，又导致电流爬升慢，导致关断电流小，在测试点3产生的dv/dt不够；

局限3)不能自动测试dv/dt临界耐受点，因局限1和局限2限制，导致该测试电路只能多次反复的试验来确定半桥驱动IC对dv/dt的耐受点。

专利CN106468757A提到的测试IPM(Intelligent Power Module智能功率模块)模块(其内部集成了6个IGBT和3个半桥驱动IC)抗干扰能力的方法，是通过high side(高边)的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型晶体管)的开关来产生dv/dt噪声。由于IPM将芯片和IGBT(MOSFET)封装在一起，因此其内部寄生的电容较大，IPM内部的driver(驱动器)进行IGBT(MOSFET)的驱动，就可能产生足以干扰其内部半桥驱动IC工作的dv/dt噪声。但这种方式不适应于单体半桥驱动IC的dv/dt测试，因为单体的半桥驱动IC寄生电容相对小，因此需要更大的dv/dt才能导致其工作失效。