一种用于大电流功率器件测试系统的电源模块电路的制作方法_2

文档序号:9260517阅读:来源:国知局
、三极管T101、三极管T102、三极管T103和三极管T104 ;三极管TlOl的基极和三极管T103的基极连接,三极管TlOl的集电极和三极管T103的集电极都连接到电源+5V ;电阻RlOl跨接在三极管TlOl的基极和发射极之间,电阻R105跨接在三极管T103的发射极和基极之间;电阻R103的第一端连接三极管TlOl的发射极,第二端连接电阻R107的第二端;电阻R107的第一端连接三极管T103的发射极,第二端还连接到末级电路;三极管T102的基极和三极管T104的基极连接,三极管T102的集电极和三极管T104的集电极都连接到电源-5V ;电阻R102跨接在三极管T102的基极和发射极之间,电阻R106跨接在三极管T104的发射极和基极之间;电阻R104的第一端连接三极管T102的发射极,第二端连接电阻R108的第二端;电阻R108的第一端连接三极管T104的发射极,第二端还连接到末级电路;三极管TlOl的基极和三极管T102的基极为电流功放电路的输入端;末级电路包括若干个三极管和若干个电阻,末级电路的三极管分为数量相等的两半;一半三极管所有基极连接到电阻R107的第二端,所有集电极连接电源+5V,所有发射极各通过一个电阻连接电流功放电路的输出端;另一半三极管所有基极连接到电阻R108的第二端,所有集电极连接电源-5V,所有发射极各通过一个电阻连接电流功放电路的输出端。
[0013]功放电路的输入端采用达林顿结构,正负向完全对称,末级用多个功率三极管进行并联。为了实现电压源和电流源的电流匹配,电压功放电路和电流功放电路是完全一样的,这样的配置可以让电压源具备与电流源同样的电流输出能力。
[0014]作为优选,所述电流测量电路包括电阻R20、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33、电阻R36、运算放大器U13、运算放大器U14、运算放大器U15、运算放大器U16、开关U17C和开关U17D ;所述运算放大器U13的同相输入端通过电阻R20连接到被测器件,反相输入端连接输出端,输出端还通过电阻R24连接到运算放大器U15的反相输入端;运算放大器U14的同相输入端通过电阻R26连接到被测器件,反相输入端连接输出端,输出端还通过电阻R30连接到运算放大器U16的反相输入端;运算放大器U15的输出端通过电阻R31连接运算放大器U16的反相输入端;运算放大器U15的同相输入端接地;电阻R25跨接在运算放大器U15的反相输入端和输出端之间;运算放大器U16的同相输入端接地,输出端连接电阻R36的第一端,电阻R36的第二端连接电流驱动电路;电阻R33和开关U17C串联以后跨接在电阻R36的第二端和运算放大器U16的反相输入端之间;电阻R32和开关U17D串联以后跨接在电阻R36的第二端和运算放大器U16的反相输入端之间。
[0015]测量电路用高压跟随电路测量DUT的电流和电压,最后返回值均为电压值,通过相应的比例运算,将测量值维持在AD芯片的输入电压范围内。电流测量电路和电压测量电路的原理也是一样的,可以同时进行电流和电压的测量。
[0016]本发明还可以包括有报警电路,报警电路与测量电路连接,当报警电路检测到测量电路的输入过大时,进行报警。
[0017]本发明带来的实质性效果是,可以提供大电流驱动能力,同时具备加压测压、加流测流、加压测流、加流测压等功能,可独立进行VDSON、RDON、VFSD等大电流参数的测试,缩短了测试线路,提高了测试效率。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的一种电路原理连接图;
图2是本发明的一种电流驱动电路的电路图;
图3是本发明的一种电压驱动电路的电路图;
图4是本发明的一种电流功放电路的电路图;
图5是本发明的一种电流测量电路的电路图;
其中:1、电源驱动电路,2、功放电路,3、测量电路,4、DUT,5、上位机,11、电流驱动电路,12、电压驱动电路,21、电流功放电路,22、电压功放电路,31、电流测量电路,32、电压测量电路。
【具体实施方式】
[0019]下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0020]实施例:本实施例的一种用于大电流功率器件测试系统的电源模块电路,如图1所示,包括电源驱动电路1、功放电路2、测量电路3和上位机5,电源驱动电路包括电流驱动电路11和电压驱动电路12,功放电路包括电流功放电路21和电压功放电路22,测量电路包括电压测量电路31和电流测量电路32。电源驱动电路I的输入与上位机5相连接,电流驱动电路11的输入与电流测量电路31的输出相连接,电压驱动电路12的输入与电压测量电路的输出相连接,电流驱动电路11的输出与电流功放电路21的输入相连接,电压驱动电路12的输出与电压功放电路22的输入相连接,功放电路2的输出与DUT4以及测量电路3相连接。电源驱动电路负责与上位机的通信、驱动功放电路以及采集测量电路返回的数据。
[0021]如图2所示,电流驱动电路包括电阻R5、电阻R6、电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、运算放大器U12、电容C6、三极管Tl、三极管T2、三极管T3、三极管T4、三极管T5和二极管D7 ;所述运算放大器Ul2的反相输入端连接上位机和电流测量电路,电阻R6和电容C6串联以后跨接在运算放大器U12的反相输入端和输出端之间,电阻R5—端接地,另一端连接运算放大器U12的同相输入端;电阻RlO —端连接运算放大器U12的输出端,另一端连接三极管Tl的基极;三极管Tl的发射极通过电阻Rll接地,集电极通过电阻Rl3连接三极管T3的基极;电阻R12的一端连接三极管Tl的发射极,另一端连接三极管T2的集电极;三极管T2的基极通过电阻R19接地,发射极通过电阻Rl5连接电源+VP ; 二极管D7的正极连接电源+VP,负极连接三极管T2的基极;三极管T4的集电极连接电源+VP,三极管T4的基极连接三极管T2的集电极;电阻R17跨接在三极管T4的发射极和基极之间;三极管T2的集电极还连接到三极管T3的集电极;三极管T3的基极通过电阻R14连接到电源-VP,三极管T3的发射极通过电阻R16连接到电源-VP ;三极管T5的基极连接三极管T3的集电极,三极管T5的集电极连接电源-VP ;电阻R18跨接在三极管T5的发射极和基极之间;三极管T4的发射极和三极管T5的发射极为电流驱动电路的输出端。
[0022]电流驱动电路主要由误差放大电路和前级功率放大电路组成,上位机发送的偏置电压与测量电路反馈回来的电压进行比较,由积分电路进行误差放大,驱动前级功放电路,前级功放电路则负责驱动电流功放电路。
[0023]如图3所示,电压驱动电路包括电阻R43、电阻R44、电阻R45、电阻R46、电阻R47、电阻R48、电阻R49、电阻R50、电阻R51、电阻R52、电阻R53、电阻R54、电阻R55、电阻R80、电容C22、运算放大器U18、二极管D25、二极管D28、三极管T8、三极管T9、三极管T10、三极管T11、三极管T12、三极管T13、稳压二极管Z5和稳压二极管Z6 ;所述运算放大器U18的反相
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