一种GaN的DC-DC测试装置的制作方法

本实用新型涉及DC-DC测试技术领域，特别涉及一种GaN的DC-DC测试装置。

背景技术：

氮化镓(GaN)是新一代的电力电子器件，商用化、高性价比的GaN功率器件的出现预示着电力电子新时代的到来。GaN器件拥有更低的通态电阻、更快的开关速度、相对较好的热传导能力、更小的尺寸及低的价格潜能，使得其在DC-DC变换领域具有广阔的应用前景。如何有效评估GaN在DC-DC的性能，成为GaN应用中的重要问题。

传统对于GaN器件在DC-DC上的表现，都是在DC-DC测试装置上进行。但是传统的 DC-DC测试装置对于开关速度、上下开关管的死区时间等影响DC-DC表现的因素均不能方便地进行调整。这将极大地影响对于GaN器件在DC-DC上的表现的评估效率，而且不能提供在线化测试的接口。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种GaN的DC-DC测试装置，在传统的DC-DC测试装置的基础上增设了死区时间可调电路、上下管驱动电阻可调电路及测试点系统，使得测试装置死区时间可调、测试装置驱动turn-on电阻、turn-off电阻可调以及测试装置关键信号测试点布局更灵活合理。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种GaN的DC-DC测试装置，包括上下MOSFET、输入输出电容、储能电感、控制IC、驱动IC、死区时间可调电路、上下管驱动电阻可调电路及测试点系统；

死区时间可调电路包括可变电阻模块28与电容29；上下管驱动电阻可调电路分别包括上管开通可变电阻模块30、上管关断可变电阻模块31和下管开通可变电阻模块33、下管关断可变电阻模块32；

具体的，控制IC 21上管输出信号HO与驱动IC 22的上管输入信号HI直接连接；控制 IC 21下管输出信号LO先与可变电阻模块28的一端连接，而可变电阻模块28的另一端与驱动IC 22的下管输入信号LI连接；电容29的一端与驱动IC 22的下管输入信号LI连接，另一端与地连接；驱动IC 22的上管开通信号Hon与上管开通可变电阻模块30一端连接，上管开通可变电阻模块30另一端与上管24的栅极连接；驱动IC 22的上管关断信号Hoff与上管关断可变电阻模块31一端连接，上管关断电阻可变电阻模块31另一端与上管24的栅极连接；驱动IC 22的下管开通信号Lon与下管开通可变电阻模块33一端连接，下管开通可变电阻模块33另一端与下管27的栅极连接；驱动IC 22的下管关断信号Loff与下管关断可变电阻模块32一端连接，下管关断可变电阻模块32另一端与下管27的栅极连接；输入电容23一端与上管24的漏极连接，另一端与地连接；上管24的源极与下管27的漏极、电感25的一端分别连接；下管27的源极与地连接，电感25的另一端与输出电容26一端连接，输出电容 26另一端与地连接；

测试点系统包括输入电容两端测试点、输出电容两端测试点、上管控制IC驱动信号测试点、下管控制IC驱动信号测试点、死区可调电路输出测试点、上管驱动IC导通输出信号测试点、上管驱动IC关断输出信号测试点、下管驱动IC导通输出信号测试点、下管驱动IC关断输出信号测试点、上管驱动电阻可调电路输出测试点、下管驱动电阻可调电路输出测试点、上下管连接测试点。

优选的，死区时间可调电路包括串联的n个电阻与开关并联子模块，所有串联模块与电容组成一个n级可调的RC延时电路；RC延时电路的时延可以通过电阻、开关的并联子模块中的开关来调整。

优选的，上下管驱动电阻可调电路中的开通电阻可调电路由n个电阻与并联子模块串联而成，组成一个n级可调的开通电阻可调电路；开通电阻可调电路的开通电阻可以通过电阻、开关的并联子模块中的开关来调整；

关断电阻可调电路由n个电阻与开关并联子模块串联而成，组成一个n级可调的关断电阻可调电路；关断电阻可调电路的关断电阻可以通过电阻、开关的并联子模块中的开关来调整；

开通电阻可调电路、关断电阻可调电路共同组成了驱动电阻可调电路，实现上下管开关驱动电阻可调。

具体的，死区时间可调电路和上下管驱动电阻可调电路中的电阻与开关并联子模块中的开关是本地的或者远端可控的。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

本实用新型在传统的DC-DC测试装置的基础上增设了死区时间可调电路、上下管驱动电阻可调电路及测试点系统，使得测试装置死区时间可调、测试装置驱动turn-on电阻、turn-off 电阻可调以及测试装置关键信号测试点布局更灵活合理。

附图说明

图1是传统的DC-DC测试装置连接图。

图2是实施例DC-DC测试装置连接示意图。

图3是实施例测试点系统标识示意图。

图4是实施例可变电阻模块的细节图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例

一种GaN的DC-DC测试装置，所述的测试装置包括上下MOSFET、输入输出电容、储能电感、控制IC LTC3833、驱动IC LM5113SD、死区时间可调电路、上下管驱动电阻可调电路及测试点系统。

上下MOSFET、输入输出电容、储能电感、控制IC LTC3833、驱动IC LM5113SD的功能及连接方式与传统的DC-DC测试装置一致。

传统的DC-DC测试装置如图1所示。控制IC 1上管输出信号HO与驱动IC 2的上管输入信号HI直接连接；控制IC 1下管输出信号LO先与电阻8的一端连接，而电阻8的另一端与驱动IC2的下管输入信号LI连接；电容9的一端与驱动IC2的下管输入信号LI连接，另一端与地连接；驱动IC 2的上管开通信号Hon与上管开通电阻10一端连接，上管开通电阻 10另一端与上管4的栅极连接；驱动IC 2的上管关断信号Hoff与上管关断电阻11一端连接，上管关断电阻11另一端与上管4的栅极连接；驱动IC 2的下管开通信号Lon与下管开通电阻13一端连接，下管开通电阻13另一端与下管7的栅极连接；驱动IC 2的下管关断信号Loff 与下管关断电阻12一端连接，下管关断电阻12另一端与下管7的栅极连接；输入电容3一端与上管4的漏极连接，另一端与地连接；上管4的源极与下管7的漏极、电感5的一端分别连接；下管7的源极与地连接，电感5的另一端与输出电容6一端连接，输出电容6另一端与地连接。

本实施例提出的一种GaN的DC-DC测试装置如图2所示。控制IC 21上管输出信号HO 与驱动IC 22的上管输入信号HI直接连接；控制IC 21下管输出信号LO先与可变电阻模块 28的一端连接，而可变电阻模块28的另一端与驱动IC 22的下管输入信号LI连接；电容29 的一端与驱动IC 22的下管输入信号LI连接，另一端与地连接；驱动IC 22的上管开通信号 Hon与上管开通可变电阻模块30一端连接，上管开通可变电阻模块30另一端与上管24的栅极连接；驱动IC 22的上管关断信号Hoff与上管关断可变电阻模块31一端连接，上管关断电阻可变电阻模块31另一端与上管24的栅极连接；驱动IC 22的下管开通信号Lon与下管开通可变电阻模块33一端连接，下管开通可变电阻模块33另一端与下管27的栅极连接；驱动 IC 22的下管关断信号Loff与下管关断可变电阻模块32一端连接，下管关断可变电阻模块32 另一端与下管27的栅极连接；输入电容23一端与上管24的漏极连接，另一端与地连接；上管24的源极与下管27的漏极、电感25的一端分别连接；下管27的源极与地连接，电感25 的另一端与输出电容26一端连接，输出电容26另一端与地连接。如图4所示，其中可变电阻模块28由N个由电阻42与开关41并联组成的子电路模块串联而成。

死区时间可调电路由图2中的可变电阻模块28与电容29组成，以替换图1中由电阻8 与电容9组成的原电路模块。死区时间可调电路是通过n个电阻与开关(可以是本地的也可以是远端可控的)并联子模块串联，然后所有串联模块与电容组成一个n级可调的RC延时电路。RC延时电路的时延可以通过电阻、开关的并联子模块中的开关来调整。从而能方便的测试上下管子的死区时间对DC-DC变换器性能的影响。

上下管驱动电阻可调电路分别由图2中的上管开通可变电阻模块30、上管关断可变电阻模块31和下管开通可变电阻模块33、下管关断可变电阻模块32组成，以替换图1中由上管开通电阻10、上管关断电阻11、下管开通电阻13、下管关断电阻12组成的原电路模块。上下管驱动电阻可调电路中的开通电阻可调电路由n个电阻与开关(可以是本地的也可以是远端可控的)并联子模块串联而成，组成一个n级可调的开通电阻可调电路。开通电阻可调电路的开通电阻可以通过电阻、开关的并联子模块中的开关来调整。关断电阻可调电路由n个电阻与开关(可以是本地的也可以是远端可控的)并联子模块串联而成，组成一个n级可调的关断电阻可调电路。关断电阻可调电路的关断电阻可以通过电阻、开关的并联子模块中的开关来调整。开通电阻可调电路、关断电阻可调电路共同组成了驱动电阻可调电路，实现上下管开关驱动电阻可调，从而能方便的测试上下管子的开关驱动电阻对DC-DC变换器性能的影响。

测试点系统a-o包含输入电容两端测试点、输出电容两端测试点、上管控制IC驱动信号测试点、下管控制IC驱动信号测试点、死区可调电路输出测试点、上管驱动IC导通输出信号测试点、上管驱动IC关断输出信号测试点、下管驱动IC导通输出信号测试点、下管驱动 IC关断输出信号测试点、上管驱动电阻可调电路输出测试点、下管驱动电阻可调电路输出测试点、上下管连接测试点。全面合理的测试点系统，方便对GaN的DC-DC各个细节信号的分析。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。