[發明專利]一種GaN功率器件輸出特性的測試電路及控制方法

在審

• 申請號: 201910358226.1
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN111948505A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 王蓓蓓;欒洪洲;朱寧輝;張良;王軒;董亮;燕翚;劉道民;張彬
• 申請（專利權）人: 中電普瑞科技有限公司;南瑞集團有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明一種用于測試GaN功率器件輸出特性的電路及控制方法，所述電路包括：隔離驅動芯片、GaN功率開關器件VT1、第一RC吸收保護電路、電感L、驅動磁珠F_ZB、電阻R、待測GaN功率開關器件VT2、第二RC吸收保護電路、直流電源Vd和高隔離電源；本發明提供的電路，可以在一個很小的工裝板上實現GaN功率器件輸出特性的測試，能夠有效避免控制信號和主線路連接線帶來的電磁干擾和寄生參數，提高測試結果的準確性。

技術領域

本發明涉及電力電子測試領域，具體涉及一種GaN功率器件輸出特性的測試電路及控制方法。

背景技術

硅功率器件性能的發展已達到了極限，與傳統的硅功率器件相比，寬禁帶功率半導體的性能要優異的多，其中，最具代表性的寬禁帶功率半導體器件應當為氮化鎵功率器件。氮化鎵功率器件采用高電子遷移率晶體管結構，開關過程很快，可實現高頻率的開關；相比于傳統的硅功率器件，在耐受電壓相同的情況下，氮化鎵裸片體積要小得多且寄生電容小，有助于提高開關速度。但是，氮化鎵功率器件的性能研究還不夠完善，器件制造商提供的輸出特性數據有限，所以有必要對氮化鎵功率器件的輸出性能進一步研究。

目前對氮化鎵功率器件的輸出特性研究均是從氮化鎵功率器件內部結構出發，搭建一定的寄生參數模型，通過測試氮化鎵功率器件的電壓電流波形來計算寄生參數值。這種方法操作復雜，耗時耗力，并且未從氮化鎵功率器件的應用角度出發來研究，導致測試結果的不準確。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是在一個很小的工裝板上能夠實現GaN功率器件輸出特性的測試，有效避免控制信號和主線路連接線帶來的電磁干擾和寄生參數，提高測試結果的準確性。

本發明的目的是采用下述技術方案實現的：

一種GaN功率器件輸出特性的測試電路，其改進之處在于，所述電路包括：

隔離驅動芯片、GaN功率開關器件VT1、第一RC吸收保護電路、電感L、驅動磁珠F_ZB、電阻R、待測GaN功率開關器件VT2、第二RC吸收保護電路、直流電源Vd和高隔離電源；

所述隔離驅動芯片的副邊供電端和所述高隔離電源的正向電壓輸出端連接；所述隔離驅動芯片的副邊接地端和所述高隔離電源的負向電壓輸出端連接；所述高隔離電源的接地端和所述待測GaN功率開關器件VT2的源極連接；

所述隔離驅動芯片的輸出端和所述驅動磁珠F_ZB的一端連接；所述驅動磁珠F_ZB的另一端分別和所述待測GaN功率開關器件VT2的門極、所述電阻R的一端連接；所述電阻R的另一端和所述待測GaN功率開關器件VT2的源極連接；所述待測GaN功率開關器件VT2和所述第二RC吸收保護電路并聯；

所述GaN功率開關器件VT1的門極和其源極連接；所述GaN功率開關器件VT1分別和所述第一RC吸收保護電路、電感L并聯；

所述GaN功率開關器件VT1的源極和所述待測GaN功率開關器件VT2的漏極連接；

所述第一RC吸收保護電路和所述第二RC吸收保護電路串聯；

所述直流電源Vd的正極和所述GaN功率開關器件VT1的漏極連接；所述直流電源Vd的負極和所述待測GaN功率開關器件VT2的源極連接。

優選的，所述高隔離電源包括：

輸入電源、Boost升壓電路、推挽電路、正壓調節電路和負壓調節電路；

所述輸入電源、Boost升壓電路、推挽電路依次連接；所述正壓調節電路與所述推挽電路的一個輸出端連接，所述負壓調節電路與所述推挽電路的另一個輸出端連接；

所述Boost升壓電路，用于將輸入電源輸入的電壓升高至50V，并為所述推挽電路提供50V的輸入電壓；