[发明专利]一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统

权利要求书

1.一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，包括：性能评估子板和性能评估母板，其中，

所述性能评估母板包括若干接入端口，用于接收输入的PWM信号、DC-link电压和驱动电压，其中，所述PWM信号和所述DC-link电压均可调节；所述性能评估子板与所述性能评估母板插接，以获取所述PWM信号、所述DC-link电压和所述驱动电压；

所述性能评估子板上设置有测试电路模块，所述测试电路模块包括上开关管驱动单元、上开关管、下开关管驱动单元、下开关管、温控加热单元、负载单元和若干测量端口，其中，

所述下开关管为被测氮化镓功率器件；所述上开关管和所述下开关管连接组成一个半桥电路；所述DC-link电压提供半桥电路所需的工作电压；

所述上开关管驱动单元和所述上开关管连接，所述上开关管驱动单元根据所述PWM信号控制所述上开关管的开启和关断；所述下开关管驱动单元和所述下开关管连接，所述下开关管驱动单元根据所述PWM信号控制所述下开关管的开启和关断；

所述负载单元与所述上开关管连接；所述温控加热单元贴附在所述下开关管上；

通过调节所述温控加热单元、所述负载单元、所述PWM信号和所述DC-link电压获取不同的测试条件组合，利用若干所述测量端口实现对所述被测氮化镓功率器件在不同测试条件组合下的电特性参数测量；

所述温控加热单元的温控电压为所述驱动电压，所述温控加热单元为加热电阻，通过调节所述加热电阻的阻值大小，提供不同温度的测试条件；

所述负载单元包括第一负载子单元和第二负载子单元，其中，

所述第一负载子单元包括第一电感，所述第一电感连接在所述上开关管的源极和漏极之间；

所述第二负载子单元包括第二电感、第一电容、第一电阻，其中，所述第二电感的第一端连接所述上开关管的源极，所述第一电容和所述第一电阻串连在所述第二电感的第二端与所述上开关管的漏极之间；

当所述第一负载子单元与所述上开关管连接，通过调节所述第一电感的负载，提供双脉冲模式下不同负载电流的测试条件；

当所述第二负载子单元与所述上开关管连接，通过调节所述第二电感和所述第一电阻的负载，提供连续脉冲模式下不同开关模式、不同负载电流模式的测试条件；

所述测试电路模块还包括第二电容和电压钳位电路，其中，所述第二电容跨接在所述上开关管和所述下开关管之间，所述电压钳位电路连接在所述下开关管的漏极和源极之间；

测试电路模块还包括第三电容，第三电容连接第二电容与接地端之间。

2.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述上开关管驱动单元包括连接的上开关管驱动单元的电源DC/DC电路和上开关管驱动电路，其中，

所述上开关管驱动单元的电源DC/DC电路提供所述上开关管驱动电路的工作电压；

所述上开关管驱动电路与所述上开关管连接，所述上开关管驱动电路根据上开关管PWM信号控制所述上开关管的开启和关断。

3.根据权利要求2所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述下开关管驱动单元包括连接的下开关管驱动单元的电源DC/DC电路和下开关管驱动电路，其中，

所述下开关管驱动单元的电源DC/DC电路提供所述下开关管驱动电路的工作电压；

所述下开关管驱动电路与所述下开关管连接，所述下开关管驱动电路根据下开关管PWM信号控制所述下开关管的开启和关断。

4.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括辅助低压电源，所述辅助低压电源与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述辅助低压电源用于提供所述驱动电压。

5.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括可调高压直流电压源，所述可调高压直流电压源与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述可调高压直流电压源用于提供可调的所述DC-link电压。

6.根据权利要求3所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括数字信号处理控制板，所述数字信号处理控制板与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述数字信号处理控制板用于提供可调的所述上开关管PWM信号和所述下开关管PWM信号。