[硬件]双脉冲测试原理

双脉冲测试

1. 双脉冲测试的意义

​ 首先是对比不同开关管参数及性能,同时可以获取开关管开关过程中的参数,评估驱动电阻数值是否合适,是否需要吸收电路等。而且可以考量开关管在实际电路中的实际表现,反向恢复电流,关断电压尖峰,开通关断时间等。

2.双脉冲测试的原理

以下图集成驱动电路简化进行分析

图1 双脉冲测试原理图

双脉冲测试通常以半桥形式测试,所谓双脉冲就是上管持续关断,下管驱动信号给定两个脉冲从而测试下管的开关特性。如上图所示,上管两端并接一个电感,这里主要测试的就是下管的特性以及上管的反向二极管特性。

图2 双脉冲测试基本波形

双脉冲测试基本实验波形如上图所示。

(1)如图3在t0­时刻,门极放出第一个脉冲,开关管饱和导通,电感电流线性上升,电流公式如下,t1时刻电流值最大,由时间t1决定电流大小。

\[I = \frac{U*t}{L} \tag{1} \]

图3 第一阶段

(2)如图4在t1时刻,被测开关管关断,电感电流由上管二极管续流,电流波形如虚线所示,此电流一般不容易检测。

图4 第二阶段

(3)如图5在t2时刻,第二个脉冲的上升沿到达,被测开关管再次导通,续流二极管进入反向恢复,反向恢复电流会穿过开关管,在电流探头上能捕捉到这个电流。

Fig 5

图5 第三阶段

(4)如图6在t3时刻,开关管关断,此时电流较大由于母线杂散电感的存在,电压会出现尖峰

Fig 6

图6 第四阶段

根据上面的分析,我们可以通过双脉冲测试得到二者的二极管的反向恢复时间。开关管上升时间,下降时间等等。

3 波形实例

Fig 7

图7 某IPM 双脉冲测试波形图

4 附

双脉冲测试时几个问题可以注意下:

4.1. 要想获得较为精确的测量值,对测试仪器有很大要求。一般采用高压探头取\(V_{ce}\),罗氏线圈电流探头取\(I_{c}\),对于驱动信号可以采用普通探头获得。同时,有条件的情况下,可以对高压探头,罗氏线圈/高精度电流探头进行校准,以此减小测量仪器带来的误差

4.2. 调整门极电阻Rgon可以强烈地影响该过程,用以确定Rgon的数值是否合适。

4.3. 负载电感可以自己绕制空心电感,或者购买相应空心电感,尽量不用使用磁粉芯电感,瞬间大电流会影响粉心电感电感值,从而对测试结果造成影响。

4.4. 直流侧需要高压电源,一般情况下,为保护仪器,可以用多个电容串并联(同时并联电阻用于放电),使用高压电源为电容充电,然后给被测电路供电。

4.5. 双脉冲信号可以用DSP或者其他信号发生器产生,测试前需使用示波器观察发生的信号脉冲时间是否与预期相同,这个会影响对结果分析与判断。

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转载自www.cnblogs.com/swear/p/12732219.html
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