一种功率开关模块的控制电路及功率测试设备的制作方法

专利2026-07-03  10


本发明涉及电子电路,具体而言,涉及一种功率开关模块的控制电路及功率测试设备。


背景技术:

1、对于大功率保护固态开关,qg都较大,正常的关断延时到us级别。而sic器件可承受的短路有效时间为3us,一旦系统失控,需要快速响应,并通过固态开关切断功率回路,而大容量固态开关的比较大关断延时也导致整个系统响满足不了要求(小于1.5us)。除此之外在整个动态保护过程中,电流检测单元、比较器单元、控制器处理单元、隔离信号链等均需要时间响应,如不能在功率器件关断过程中快速关断器件,那么整个测试机系统满足不了设计要求。


技术实现思路

1、本发明的目的在于,针对上述现有技术中的不足,本申请提供了一种功率开关模块的控制电路及功率测试设备,以解决现有技术中固态开关关断时间长等问题。

2、为实现上述目的,本申请实施例采用的技术方案如下:

3、第一方面,本申请实施例提供一种功率开关模块的控制电路,所述控制电路包括:检测模块、比较模块、补偿模块;

4、所述检测模块的第一输入端和第二输入端分别用于连接所述功率开关模块的两个功率接口;所述检测模块的输出端连接所述比较模块的第一输入端,所述比较模块的第二输入端用于连接预设基准电压源;所述比较模块的输出端连接所述补偿模块的第一输入端,所述补偿模块的第二输入端用于接收基准控制电压,以对所述基准控制电压进行补偿处理,所述补偿模块的输出端用于连接所述功率开关模块的控制端,以基于补偿处理后的控制电压控制所述功率开关模块的电压。

5、可选地,所述控制电路还包括:单向导通器件,所述检测模块的第一输入端通过所述单向导通器件连接所述功率开关模块的第一功率接口,所述功率开关模块的第二功率接口连接所述检测模块的第二输入端。

6、可选地,所述检测模块包括:第一比较器、第一电阻、第二电阻和第三电阻;

7、所述第一比较器的正向输入端通过所述第一电阻、所述单向导通器件连接所述功率开关模块的第一功率接口,所述第一比较器的负向输入端通过所述第二电阻连接所述功率开关模块的第二功率接口,所述第一比较器的输出端为所述检测模块的输出端,所述第一比较器的负向输入端还通过所述第三电阻连接所述第一比较器的输出端。

8、可选地,所述检测模块还包括:第四电阻;

9、所述第一比较器的正向输入端还通过所述第四电阻接地。

10、可选地,所述比较模块包括:第二比较器、第三比较器以及滤波单元;

11、所述第二比较器的正向输入端为所述比较模块的第一输入端,所述第二比较器的负向输入端为所述比较模块的第二输入端,所述第二比较器的输出端连接所述滤波单元的第一端,所述滤波单元的第二端连接所述第三比较器的负向输入端,所述第三比较器的正向输入端连接所述第三比较器的输出端,所述第三比较器的输出端为所述比较模块的输出端。

12、可选地,滤波单元包括:第五电阻、第一电容;

13、所述第五电阻的第一端为所述滤波单元的第一端,所述第五电阻的第二端为所述滤波单元的第二端,所述第五电阻还通过所述第一电容接地。

14、可选地,所述补偿模块包括:第四比较器、第六电阻、第七电阻、第八电阻;

15、所述第四比较器的正向输入端通过所述第六电阻连接所述比较模块的输出端,所述第四比较器的正向输入端还通过所述第七电阻接收所述基准控制电压,所述第四比较器的负向输入端还通过所述第八电阻连接所述第四比较器的输出端,所述第四比较器的输出端为所述补偿模块的输出端。

16、可选地,所述补偿模块还包括:第九电阻;

17、所述第四比较器的负向输入端通过所述第九电阻接地。

18、第二方面,本申请实施例提供一种功率测试设备,所述功率测试设备至少包括:控制模块、功率开关模块以及上述第一方面任一所述的功率开关模块的控制电路;

19、所述控制模块的输出端连接所述功率开关模块的控制端,以控制所述功率开关模块的通断,所述控制电路的第一输入端和第二输入端分别连接所述功率开关模块的两个功率接口,所述控制电路的输出端连接所述控制模块的输入端,以基于补偿处理后的控制电压控制所述功率开关模块的电压。

20、可选地,所述功率开关模块为igbt开关模块,所述功率开关模块的第一功率接口为所述igbt开关模块的集电极,所述功率开关模块的第二功率接口为所述igbt开关模块的发射极,所述功率开关模块的控制端为所述igbt开关模块的栅极。

21、相对于现有技术而言,本申请具有以下有益效果:

22、本申请提供了一种功率开关模块的控制电路及功率测试设备,控制电路包括:检测模块、比较模块、补偿模块;检测模块的第一输入端和第二输入端分别用于连接功率开关模块的两个功率接口;检测模块的输出端连接比较模块的第一输入端,比较模块的第二输入端用于连接预设基准电压源;比较模块的输出端连接补偿模块的第一输入端,补偿模块的第二输入端用于接收基准控制电压,以对基准控制电压进行补偿处理,补偿模块的输出端用于连接功率开关模块的控制端,以基于补偿处理后的控制电压控制功率开关模块的电压。从而,使得功率开关模块的控制电压随着被测电流而被控制,始终处于能快速关断状态,缩短了关断时间,提高了测试效率,拓展了测试适用场景。



技术特征:

1.一种功率开关模块的控制电路,其特征在于,所述控制电路包括:检测模块、比较模块、补偿模块;

2.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述控制电路还包括:单向导通器件,所述检测模块的第一输入端通过所述单向导通器件连接所述功率开关模块的第一功率接口,所述功率开关模块的第二功率接口连接所述检测模块的第二输入端。

3.根据权利要求2所述的控制电路,其特征在于,所述检测模块包括:第一比较器、第一电阻、第二电阻和第三电阻;

4.根据权利要求3所述的控制电路,其特征在于,所述检测模块还包括:第四电阻;

5.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述比较模块包括:第二比较器、第三比较器以及滤波单元;

6.根据权利要求5所述的控制电路,其特征在于,滤波单元包括:第五电阻、第一电容;

7.根据权利要求1所述的控制电路,其特征在于,所述补偿模块包括:第四比较器、第六电阻、第七电阻、第八电阻;

8.根据权利要求7所述的控制电路,其特征在于,所述补偿模块还包括:第九电阻;

9.一种功率测试设备,其特征在于,所述功率测试设备至少包括:控制模块、功率开关模块以及上述权利要求1-8任一所述的功率开关模块的控制电路;

10.根据权利要求9所述的功率测试设备,其特征在于,所述功率开关模块为igbt开关模块,所述功率开关模块的第一功率接口为所述igbt开关模块的集电极,所述功率开关模块的第二功率接口为所述igbt开关模块的发射极,所述功率开关模块的控制端为所述igbt开关模块的栅极。


技术总结
本申请提供了一种功率开关模块的控制电路及功率测试设备,涉及电子电路技术领域。控制电路包括:检测模块、比较模块、补偿模块;检测模块的第一输入端和第二输入端分别用于连接功率开关模块的两个功率接口;检测模块的输出端连接比较模块的第一输入端,比较模块的第二输入端用于连接预设基准电压源;比较模块的输出端连接补偿模块的第一输入端,补偿模块的第二输入端用于接收基准控制电压,以对基准控制电压进行补偿处理,补偿模块的输出端用于连接功率开关模块的控制端,以基于补偿处理后的控制电压控制功率开关模块的电压。从而,使得功率开关模块始终处于能快速关断状态,缩短了关断时间,提高了测试效率,拓展了测试适用场景。

技术研发人员:郑强,刘伟,施贻蒙,王文广,李军
受保护的技术使用者:杭州飞仕得科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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