一种IGBT驱动测试电路的制作方法

本实用新型涉及电路板检测的技术领域，尤其是涉及一种igbt驱动测试电路。

背景技术：

目前，不间断电源（uninterruptedpowersystem）简称“ups”在市电断电等电网故障时，不间断地为用户设备提供（交流）电能的一种能量转换装置。

双变换在线式ups，是指不管电网电压是否正常，负载所用的交流电压都要经过整流升压逆变电路，逆变器一直处于工作状态。

如此，igbt功率管在电路中一直处于工作状态，因此驱动igbt功率管工作的驱动信号就要非常的准确，驱动信号通过单独的驱动小板输出，稍有误差，就会导致igbt功率管损坏，炸裂。而在高频在线式ups中，往往价格昂贵的都是igbt功率管。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：驱动小板的品质不合格时，容易使igbt功率管故障，容易导致成本损耗提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种igbt驱动测试电路，能提前测试igbt的驱动小板，降低igbt功率管故障的风险，从而降低igbt功率管故障所造成的成本损耗。

本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种igbt驱动测试电路，包括

电源单元；

方波单元，与电源单元电连接以接收电能，用于输出脉冲信号；

测试单元，与方波单元电连接以接收脉冲信号，并输出正电压信号和负电压信号；所述测试单元包括：

负电压信号模块，与电源单元电连接以接收驱动信号，并输出负电压信号；

控制信号模块，其输入端与电源单元、方波单元均电连接，以接收电能与脉冲信号，并输出控制信号；

正电压信号模块，其输入端与控制信号模块的输出端电连接，以此接收控制信号，并输出正电压信号。

通过采用上述技术方案，测试单元包含驱动小板，通过电源单元向方波单元与测试单元供电，电源单元输出驱动信号以使负电压信号模块产生负电压信号，方波单元输出脉冲信号以控制控制信号模块，控制信号模块控制正电压信号模块输出正电压信号，通过示波器等检测设备检测负电压信号与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质，减少驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，从而降低成本损耗。

本实用新型进一步设置为：所述负电压信号模块包括二极管d5、电阻r18、电阻r19、电阻r20、二极管d6、电容c10，以及电容c11，二极管d5一端耦接于电源单元的输出端hfpw+，所述电阻r18一端与电阻r19一端耦接且耦接端并联于二极管d5的阴极端，所述电阻r18另一端与电阻r19另一端耦接且耦接端并联于电源单元的输出端hfpw-，所述二极管d6的阴极端耦接于二极管d5的阴极端，所述二极管d6的阳极端耦接于电阻r20，所述电阻r20一端耦接于电源单元的输出端hfpw-，所述电容c10的两端并联于二极管d6两端，所述电容c11的两端并联于电阻r20，所述二极管的阳极端上输出负电压信号outpwm-。

通过采用上述技术方案，电源单元输出hfpw+与hfpw-电信号，hfpw+控制正电压信号模块输出正电压信号，同时由于二极管d5与d6的单向导通，二极管d6的阳极输出驱动波形out_pwm-，以此通过示波器等检测设备检测负电压信号out_pwm-与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质，减少驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，提高资源利用率，从而降低成本。

本实用新型进一步设置为：所述测试单元还包括升压变压器tx201，所述电源单元的hfpw+端与升压变压器tx201的低压端耦接，所述电源单元的hfpw-端与升压变压器tx201的低压端耦接，所述升压变压器tx201的高压端与二极管d5的阳极端耦接，所述升压变压器tx201的高压端耦接于电阻r20一端。

通过采用上述技术方案，电源单元的hfpw+端与hfpw-端耦接于升压变压器tx201低压绕组端，并通过升压变压器tx201将hfpw+端与hfpw-输出的电压升高。

本实用新型进一步设置为：所述控制信号模块包括if+端与电源单元的12v端电连接的fod3120光耦器，所述fod3120光耦器的if-端与方波单元的pwm+端电连接，所述fod3120光耦器的if-端与if+端上并联有电阻r21与电容c13，所述fod3120光耦器的vo端与正电压信号模块电连接，所述fod3120光耦器的vcc端耦接于二极管d5的阴极端，所述fod3120光耦器的gnd端耦接于r20远离电源单元的hfpw-端。

通过采用上述技术方案，方波单元输出驱动波形pwm+，驱动波形pwm+配合电源单元提供的12v电压控制fod3120光耦器内的发光二极管发光或熄灭，发光二极管产生的光信号控制fod3120光耦器内的光敏电阻的阻值，以此输出电压信号至正电压信号模块，控制正电压信号的输出。

本实用新型进一步设置为：所述正电压信号模块包括三极管q1、三极管q2、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25，以及电阻r26，所述电阻r22一端与fod3120光耦器的vo端电连接，另一端与三极管q1的基极、三极管q2的基极耦接，所述电阻r23的一端与fod3120光耦器的vo端电连接，另一端与三极管q1的发射极耦接，所述电阻r24两端并联于所述电阻r23两端，所述三极管q2的集电极耦接于二极管d5的阴极，所述三极管q2的发射极耦接于电阻r25的一端，所述电阻r25的另一端耦接于三极管q1的发射极，所述电阻r26两端并联于电阻r25两端，所述三极管q1的集电极耦接于fod3120光耦器的gnd端，所述三极管q1的发射极输出正电压信号outpwm+。

通过采用上述技术方案，fod3120光耦器的vo端输出控制电信号，以此控制三极管q1与三极管q2的基极电压，以此控制三极管q1与三极管q2的通断，从而控制正电压信号outpwm+的输出，以此通过示波器等检测设备检测负电压信号out_pwm-与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质，减少驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，提高资源利用率，从而降低成本。

本实用新型进一步设置为：所述方波单元包括uc3845控制器u2，以及三极管q4，所述uc3845控制器u2的vcc端与电源单元的12v端电连接，所述三极管q4的基极与uc3845控制器u2的cs端耦接，所述三极管q4的集电极与uc3845控制器u2的out端耦接，所述三极管q4的发射极输出脉冲信号pwm+。

通过采用上述技术方案，三极管q4的集电极与uc3845控制器u2的输出端out端电连接，以此接收uc3845输出的控制驱动信号，且uc3845控制器u2的反馈端即cs端与三极管q4的基极耦接，以此控制驱动信号的输出，同时三极管q4过滤低电压信号，提高脉冲信号pwm+的稳定性与精确度，从而减少对检测结果的影响。

本实用新型进一步设置为：所述电源单元包括uc3845控制器u1、二极管d2、nmos管q3，以及二极管d3，所述uc3845控制器u1的vf端耦接于电源12v端，所述uc3845控制器u1的vcc端输入开机信号sw1，所述二极管d2的阴极耦接于uc3845控制器u1的out端，所述二极管d2的阳极耦接于nmos管q3的栅极，所述nmos管q3的源极耦接于uc3845控制器u1的cs端，所述nmos管q3的漏极耦接于方波单元中uc3845控制器u2的gnd端，所述二极管d3的阳极耦接于电源24v端，所述二极管d3的阴极耦接于fod3120光耦器的vcc端。

通过采用上述技术方案，开机信号sw1控制uc3845控制器u1运作，是高性能固定频率电流模式控制器，通过uc3845输出脉冲电压，通过nmos管q3与二极管d2控制脉冲信号的通断，并配合24v外接电源输出hfpw+与hfpw-脉冲电压信号，同时向fod3120光耦器与方波单元的uc3845提供供电电压，维持方波单元与测试单元的运行。

本实用新型进一步设置为：所述电源单元还包括降压变压器tx1，所述电源24v端耦接于降压变压器tx1的高压端，所述nmos管q3的漏极耦接于降压变压器tx1的高压端，所述降压变压器tx1的低压端输出驱动信号hfpwm+与驱动信号hfpwm-。

通过采用上述技术方案，通过降压变压器tx1将外接电源24v转化为12v的工作电压，并向测试单元的fod3120光耦器与方波单元的uc3845提供供电电压，维持方波单元与测试单元的运行，同时通过降压变压器tx1产生驱动信号hfpwm+与驱动信号hfpwm-，从而通过示波器等检测设备检测负电压信号out_pwm-与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质，减少驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，提高资源利用率，从而降低成本。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.电源单元输出驱动信号以使负电压信号模块产生负电压信号，电源单元向方波单元供电使之输出脉冲信号以控制控制信号模块，控制信号模块控制正电压信号模块输出正电压信号，通过示波器等检测设备检测负电压信号与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质，减少驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，提高资源利用率，从而降低成本；

2.电源单元输出hfpw+与hfpw-电信号，正电压信号模块输出正电压信号，同时由于二极管d5与d6的单向导通，二极管d6的阳极输出驱动波形out_pwm-，以此通过示波器等检测设备检测负电压信号out_pwm-与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质，减少驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，提高资源利用率，从而降低成本；

3.方波单元输出驱动波形pwm+，驱动波形pwm+配合电源单元提供的12v电压控制fod3120光耦器内的发光二极管发光或熄灭，发光二极管产生的光信号控制fod3120光耦器内的光敏电阻的阻值，fod3120光耦器的vo端输出控制电信号，以此控制三极管q1与三极管q2的基极电压，以此控制三极管q1与三极管q2的通断，从而控制正电压信号outpwm+的输出，以此通过示波器等检测设备检测负电压信号out_pwm-与正电压信号的波形以判断测试单元内驱动小板的品质。

附图说明

图1是本实用新型的逻辑顺序框图；

图2是本实用新型的整体电路图；

图3是本实用新型的正电压信号与负电压信号输入示波器产生的波形图。

附图标记：1、电源单元；2、方波单元；3、测试单元；31、负电压信号模块；32、控制信号模块；33、正电压信号模块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1、图2，为本实用新型公开的一种igbt驱动测试电路，包括电源单元1、与电源单元1电连接的方波单元2，以及用于输出驱动波形的测试单元3。测试单元3包括与电源单元1电连接的负电压信号模块31、输入端与电源单元1电连接的控制信号模块32、与控制信号模块32的输出端电连接的正电压信号模块33，以及电连接负电压信号模块31与正电压信号模块33的示波器（图中未示出）。测试单元3包含用于驱动igbt功率管工作的驱动小板，正电压信号模块33与电源单元1电连接，控制信号模块32的输入端与方波单元2电连接，负电压信号模块31与正电压信号模块33电连接。

电源单元1包括uc3845控制器u1、二极管d2、nmos管q3、降压变压器tx1，以及二极管d3。uc3845控制器u1的vf端耦接于电源12v端。uc3845控制器u1的vcc端输入开机信号sw1，二极管d2的阴极耦接于uc3845控制器u1的out端，二极管d2的阳极耦接于nmos管q3的栅极。nmos管采用n沟道增强型nmos管，nmos管q3的源极耦接于uc3845控制器u1的cs端，电源24v端耦接于降压变压器tx1的高压端。

nmos管q3的漏极耦接于降压变压器tx1的高压端，降压变压器tx1的低压端与方波单元2电连接，二极管d3的阳极耦接于电源24v端，二极管d3的阴极与控制信号模块32电连接。降压变压器tx1的低压端输出驱动信号hfpwm+与驱动信号hfpwm-。uc3845控制器是高性能固定频率电流模式控制器，通过uc3845控制器u1输出脉冲电压，通过nmos管q3与二极管d2控制脉冲信号的通断。通过降压变压器tx1将外接电源24v转化为12v的工作电压，并向测试单元3与方波单元2提供供电电压，维持方波单元2与测试单元3的运行。通过降压变压器tx1产生驱动信号hfpwm+与驱动信号hfpwm-。

方波单元2包括uc3845控制器u2，以及三极管q4，uc3845控制器u2的vcc端与电源单元1的12v端电连接，uc3845控制器u2的gnd端与降压变压器tx1的低压端耦接。三极管q4的基极与uc3845控制器u2的cs端耦接，三极管q4的集电极与uc3845控制器u2的out端耦接，三极管q4的发射极输出脉冲信号pwm+。

三极管q4的集电极与uc3845控制器u2的输出端out端电连接，以此接收uc3845输出的控制驱动信号，且uc3845控制器u2的反馈端即cs端与三极管q4的基极耦接，以此控制驱动信号的输出。同时三极管q4过滤低电压信号，提高脉冲信号pwm+的稳定性与精确度，从而减少对检测结果的影响。

测试单元3还包括升压变压器tx201，电源单元1的hfpw+端与升压变压器tx201的低压端耦接，电源单元1的hfpw-端与升压变压器tx201的低压端耦接。负电压信号模块31包括二极管d5、电阻r18、电阻r19、电阻r20、二极管d6、电容c10，以及电容c11。升压变压器tx201的高压端与二极管d5的阳极端耦接，升压变压器tx201的高压端耦接于电阻r20一端。

电阻r18一端与电阻r19一端耦接且耦接端并联于二极管d5的阴极端，电阻r18另一端与电阻r19另一端耦接且耦接端并联于升压变压器tx201的高压端。二极管d6的阴极端耦接于二极管d5的阴极端，二极管d6的阳极端耦接于电阻r20，电容c10的两端并联于二极管d6两端，电容c11的两端并联于电阻r20，二极管的阳极端上输出负电压信号outpwm-。

控制信号模块32包括if+端与电源单元1的12v端电连接的fod3120光耦器，fod3120光耦器的if-端与方波单元2的pwm+端电连接，fod3120光耦器的if-端与if+端上并联有电阻r21与电容c13，fod3120光耦器的vo端与正电压信号模块33电连接，fod3120光耦器的vcc端耦接于二极管d5的阴极端，fod3120光耦器的gnd端耦接于r20远离电源单元1的hfpw-端。fod3120光耦器的vcc端与二极管d3的阴极。

正电压信号模块33包括三极管q1、三极管q2、电阻r22、电阻r23、电阻r24、电阻r25，以及电阻r26，电阻r22一端与fod3120光耦器的vo端电连接，另一端与三极管q1的基极、三极管q2的基极耦接，电阻r23的一端与fod3120光耦器的vo端电连接，另一端与三极管q1的发射极耦接，电阻r24两端并联于电阻r23两端，三极管q2的集电极耦接于二极管d5的阴极，三极管q2的发射极耦接于电阻r25的一端，电阻r25的另一端耦接于三极管q1的发射极，电阻r26两端并联于电阻r25两端，三极管q1的集电极耦接于fod3120光耦器的gnd端，三极管q1的发射极输出正电压信号outpwm+。

本实施例的实施原理为：操作人员只需开启电源单元1输出hfpw+与hfpw-电信号，通过升压变压器tx201将hfpw+端与hfpw-输出的电压升高。由于二极管d5与d6的单向导通作用，二极管d6的阳极输出驱动波形out_pwm-。

方波单元2在电源单元1供电情况下通过uc3845控制器u2输出驱动波形pwm+，驱动波形pwm+配合电源单元1提供的12v电压控制fod3120光耦器内的发光二极管发光或熄灭，发光二极管产生的光信号控制fod3120光耦器内的光敏电阻的阻值。fod3120光耦器的vo端通过光敏电阻的阻值变化输出控制电信号，以此控制三极管q1与三极管q2的基极电压，以此控制三极管q1与三极管q2的通断，从而控制正电压信号outpwm+的输出。

最后操作人员通过示波器检测负电压信号out_pwm-与正电压信号outpwm+的波形以判断测试单元3内的驱动小板的品质，从而减少测试单元3内的驱动小板在控制igbt时的误差，减少igbt的损坏，提高资源利用率，从而降低成本。如图3所示为正电压信号与负电压信号输入示波器产生的波形，此显示波形即验证驱动小板为良品。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。