一种脉冲电流源电路及大电流测试电流源的制作方法

allin2025-12-18  26


本技术属于测试电源,涉及一种脉冲电流源电路及大电流测试电流源。


背景技术:

1、随着现代电力电子技术的发展,功率半导体igbt、mosfet等器件广泛的应用在轨道交通、风力发电等重要领域,大电流半导体器件也因此得到了厂商门的青睐;在器件研发、生产过程需要对器件的静态参数进行评估,大电流脉冲源可以真实准确地验证器件的峰值电流能力。传统大功率直流电源频率不高、电抗器易出现磁饱和,大电流半导体器件的兴起对产品的尺寸、功率、成本等也提出了更高的要求。


技术实现思路

1、本实用新型用于解决如何设计一种成本低、结构简单的高精度大电流测试电流源的问题。

2、本实用新型是通过以下技术方案解决上述技术问题的:

3、一种脉冲电流源电路,包括:直流电源vdc、直流母线支撑电容c1、储能电感l、开关管q1~q6、电阻r1、电阻r2、续流二极管d1~d4;所述的开关管q1~q4构建为单相h桥式电路,其中开关管q2、开关管q3的门极短接;所述的直流电源vdc的正负极两端分别与单相h桥式电路的输入端连接;所述的储能电感l的两端跨接在单相h桥式电路的第一、第二桥臂中点之间,直流母线支撑电容c1与单相h桥式电路并联,开关管q5和开关管q6的集电极均连接在单相h桥式电路的第二桥臂的中点,开关管q5的发射极与电阻r1的一端连接,电阻r1的另一端与续流二极管d4的阳极连接,开关管q6的发射极与电阻r2的一端连接,电阻r2的另一端与续流二极管d2的阳极连接,续流二极管d1、d3并联,续流二极管d1~d4的阴极连接在一起,续流二极管d1、d3的阳极接地。

4、进一步地,还包括:电流传感器ct1,所述的电流传感器ct1安装在储能电感l的支路上。

5、进一步地,还包括:被测开关管dut,所述的被测开关管dut并联在续流二极管d3两端。

6、进一步地,所述的直流母线支撑电容c1采用多组电解电容并联。

7、进一步地,所述的储能电感l采用空心电感。

8、进一步地,所述的开关管q4和开关管q5、q6以及续流二极管d1~d4集成在一块pcb板上。

9、一种大电流测试电流源,采用多路所述的脉冲电流源电路并联。

10、本实用新型的优点在于:

11、1)本实用新型的脉冲电流源电路具有电路拓扑及控制逻辑简单、成本低,电流输出能力强、精度高、回路中杂感低的优点;

12、2)直流母线支撑电容c1采用多组电解电容并联,与同容量的薄膜电容相比,采用多组电解电容并联的方式具有体积小、数量少、成本低等优点;

13、3)储能电感l采用空心电感,不会发生磁饱和现象;

14、4)开关管q5、q6的发射极分别串接小电阻r1和r2,这样就减小发射极环流;

15、5)续流二极管d1、d2和d3、d4分别为共阴极封装结构,确保大电流输出的能力,续流二极管d2、d4也防止输出电流倒灌;

16、6)开关管q4和开关管q5、q6以及续流二极管d1~d4可以集成在一块pcb板上,直接与直流母线支撑电容c1的负极相连,减小了回路中的杂感。



技术特征:

1.一种脉冲电流源电路,其特征在于,包括:直流电源vdc、直流母线支撑电容c1、储能电感l、开关管q1~q6、电阻r1、电阻r2、续流二极管d1~d4;所述的开关管q1~q4构建为单相h桥式电路,其中开关管q2、开关管q3的门极短接;所述的直流电源vdc的正负极两端分别与单相h桥式电路的输入端连接;所述的储能电感l的两端跨接在单相h桥式电路的第一、第二桥臂中点之间,直流母线支撑电容c1与单相h桥式电路并联,开关管q5和开关管q6的集电极均连接在单相h桥式电路的第二桥臂的中点,开关管q5的发射极与电阻r1的一端连接,电阻r1的另一端与续流二极管d4的阳极连接,开关管q6的发射极与电阻r2的一端连接,电阻r2的另一端与续流二极管d2的阳极连接,续流二极管d1、d3并联,续流二极管d1~d4的阴极连接在一起,续流二极管d1、d3的阳极接地。

2.根据权利要求1所述的脉冲电流源电路,其特征在于,还包括:电流传感器ct1,所述的电流传感器ct1安装在储能电感l的支路上。

3.根据权利要求2所述的脉冲电流源电路,其特征在于,还包括:被测开关管dut,所述的被测开关管dut并联在续流二极管d3两端。

4.根据权利要求1所述的脉冲电流源电路,其特征在于,所述的直流母线支撑电容c1采用多组电解电容并联。

5.根据权利要求1所述的脉冲电流源电路,其特征在于,所述的储能电感l采用空心电感。

6.根据权利要求1所述的脉冲电流源电路,其特征在于,所述的开关管q4和开关管q5、q6以及续流二极管d1~d4集成在一块pcb板上。

7.一种大电流测试电流源,其特征在于,采用多路权利要求1-6任一项所述的脉冲电流源电路并联。


技术总结
一种脉冲电流源电路及大电流测试电流源,属于测试电源技术领域,解决如何设计成本低、结构简单的高精度大电流测试电流源问题;Q1~Q4构建H桥式电路,Q2、Q3门极短接;Vdc正负极两端与H桥式电路的输入端连接;储能电感L两端跨接在单相H桥式电路第一、第二桥臂中点之间,C1与H桥式电路并联,Q5和Q6的集电极均连接在H桥式电路的第二桥臂的中点,Q5发射极与电阻R1一端连接,R1另一端与D4阳极连接,Q6发射极与电阻R2一端连接,R2另一端与D2阳极连接,D1、D3并联,D1~D4阴极连接在一起,D1、D3阳极接地;本技术电路结构和控制逻辑简单、成本低,电流输出能力强、精度高、杂感低的优点。

技术研发人员:王梦伟,李向峰,孙玉
受保护的技术使用者:科威尔技术股份有限公司
技术研发日:20240407
技术公布日:2024/10/31
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