一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)功率器件測(cè)試機(jī)的電流模塊大多數(shù)只能做到100A，即最大能輸出100A電流。隨著功率器件的飛速發(fā)展，100A已經(jīng)無(wú)法滿足功率器件測(cè)試的需求。此外，測(cè)試機(jī)大電流模塊很難做到大電壓輸出情況下仍然有大電流的輸出能力。輸出電流的進(jìn)一步增加對(duì)設(shè)備的電路設(shè)計(jì)和安全性、穩(wěn)定性要求更高。
[0003]中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)號(hào)CN102539876A，公開(kāi)日2012年7月4日，名稱(chēng)為“陣列式電流功放和測(cè)試電路”的發(fā)明專(zhuān)利中公開(kāi)了一種陣列式電流功放和測(cè)試電路。該電路由N塊功放模板組成，每塊模板包括電流功放單元、繼電器開(kāi)關(guān)陣列、電流采樣電阻、差分儀表放大器測(cè)流單元等，其中第一塊功放模板加有可選擇增益的加法器，用以對(duì)差分儀表放大器測(cè)流單元測(cè)試的各電流結(jié)果進(jìn)行求和，最后一級(jí)為緩沖輸出級(jí)，將測(cè)試結(jié)果發(fā)送到CUR-SUM總線。所有電流功放以并聯(lián)方式接到被測(cè)器件的A(C)極，從而保證向被測(cè)器件提供足夠的測(cè)試電流；被測(cè)器件的K(E)極返回電流分別通過(guò)采樣電阻接到功放電源地。不足之處在于，該發(fā)明仍然不能輸出超過(guò)100A的大電流。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中功率器件測(cè)試機(jī)的電流模塊不能輸出大電流的缺點(diǎn)，提供一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，該電路可以輸出超過(guò)100A的大電流。
[0005]本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0006]一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，包括繼電器控制電路、電流驅(qū)動(dòng)電路、電流功放電路和大電容供電電路，繼電器控制電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路，電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電流功放電路，大電容供電電路提供電流功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電流功放電路提供大電流輸出。繼電器控制電路負(fù)責(zé)控制電流驅(qū)動(dòng)電路中一些支路的通斷，從而使輸入輸出形成閉合的回路，達(dá)到穩(wěn)定輸出的目的。大電容供電電路為大電流的輸出提供足夠的驅(qū)動(dòng)電量，保證輸出電流能達(dá)到正負(fù)200A并穩(wěn)定。大電流輸出支路是通過(guò)繼電器來(lái)控制其通斷的，因此需要所選用的繼電器有相應(yīng)的耐流能力。本實(shí)用新型選擇的是高耐流的功率繼電器，由于體積較大，也需要單獨(dú)作為一個(gè)部分被分隔開(kāi)來(lái)，其余的小電流支路的繼電器則選用普通的繼電器即可。由于200A大電流模塊所需的供電電容容量要求很大，體積也很大，因此也需要單獨(dú)作為一個(gè)部分被分隔開(kāi)來(lái)。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路還包括電壓驅(qū)動(dòng)電路和電壓功放電路，繼電器控制電路的輸出連接電壓驅(qū)動(dòng)電路，電壓驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電壓功放電路，大電容供電電路提供電壓功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電壓功放電路提供大電流輸出。在已知采樣電阻阻值的情況下，運(yùn)用高壓跟隨電路測(cè)量電阻兩端的壓降來(lái)達(dá)到測(cè)量輸出電流的目的。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路還包括電流測(cè)量電路，繼電器控制電路的輸出連接電流測(cè)量電路，電流功放電路的輸出反饋連接電流測(cè)量電路，電流測(cè)量電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路。電壓功放電路提供恒壓源大電流輸出。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路還包括電壓測(cè)量電路，繼電器控制電路的輸出連接電壓測(cè)量電路，電壓功放電路的輸出反饋連接電壓測(cè)量電路，電壓測(cè)量電路的輸出連接電壓驅(qū)動(dòng)電路。在已知采樣電阻阻值的情況下，運(yùn)用高壓跟隨電路測(cè)量以及通過(guò)軟件控制輸出繼電器的關(guān)斷來(lái)選擇需要測(cè)量的輸出電壓的大小。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是，用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路同時(shí)具有電流輸出和電壓輸出的能力，功放作為恒流源時(shí)能輸出200A大電流，功放作為恒壓源時(shí)輸出電壓有大電流的驅(qū)動(dòng)能力。設(shè)計(jì)合理，安全性、穩(wěn)定性高。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的一種電路原理連接圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型的電流驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型的電流測(cè)量電路的電路圖；
[0014]圖4是本實(shí)用新型的電壓驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；
[0015]圖5是本實(shí)用新型的電壓測(cè)量電路的電路圖；
[0016]圖6是本實(shí)用新型的電流功放電路的電路圖；
[0017]圖7是本實(shí)用新型的電壓功放電路的電路圖。
[0018]其中:1、電壓驅(qū)動(dòng)電路，2、電流測(cè)量電路，3、電壓驅(qū)動(dòng)電路，4、電壓測(cè)量電路，5、電流功放電路，6、電壓功放電路，7、繼電器控制電路，8、大電容供電電路。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步描述。
[0020]實(shí)施例:一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，其電路原理連接圖如圖1所示，包括繼電器控制電路7、電流驅(qū)動(dòng)電路1、電流功放電路5、電流測(cè)量電路2、電壓驅(qū)動(dòng)電路3、電壓功放電路6、電壓測(cè)量電路4和大電容供電電路8，繼電器控制電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路，電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電流功放電路，大電容供電電路提供電流功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電流功放電路提供大電流輸出。繼電器控制電路的輸出連接電壓驅(qū)動(dòng)電路，電壓驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電壓功放電路，大電容供電電路提供電壓功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電壓功放電路提供大電流輸出。繼電器控制電路的輸出連接電流測(cè)量電路，電流功放電路的輸出反饋連接電流測(cè)量電路，電流測(cè)量電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路。繼電器控制電路的輸出連接電壓測(cè)量電路，電壓功放電路的輸出反饋連接電壓測(cè)量電路，電壓測(cè)量電路的輸出連接電壓驅(qū)動(dòng)電路。
[0021]電流驅(qū)動(dòng)電路的電路圖如圖2所示，采樣電阻兩端返回的壓差測(cè)量值和系統(tǒng)所給的輸入信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)選擇為電流驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)放輸入，積分后作為三極管的基極驅(qū)動(dòng)，采用類(lèi)似互補(bǔ)對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)運(yùn)用三極管放大電路輸出+MI和-MI作為下級(jí)電流功放電路的輸入。
[0022]電流測(cè)量電路的電路圖如圖3所示，在已知采樣電阻阻值的情況下，運(yùn)用高壓跟隨電路測(cè)量電阻兩端的壓降來(lái)達(dá)到測(cè)量輸出電流的目的。所測(cè)得的電壓作為電流驅(qū)動(dòng)電路積分器前端數(shù)據(jù)選擇器的輸入，同時(shí)返回到上位機(jī)。運(yùn)放上端繼電器的選擇切換可以控制測(cè)量電壓的檔位。通過(guò)軟件內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，該電路可以完成大電流的加壓測(cè)流和加流測(cè)流。
[0023]電壓驅(qū)動(dòng)電路的電路圖如圖4所示，與電流驅(qū)動(dòng)電路類(lèi)似，積分器的輸入接反饋過(guò)來(lái)的輸出電壓，并通過(guò)軟件控制對(duì)測(cè)量電壓和上位機(jī)輸入信號(hào)進(jìn)行選擇，與反饋電壓信號(hào)一起做積分作為三極管的驅(qū)動(dòng)電壓，對(duì)稱(chēng)的三極管放大電路輸出+MV和-MV作為下級(jí)功放的輸入。
[0024]電壓測(cè)量電路的電路圖如圖5所示，與電流測(cè)量電路類(lèi)似，利用高壓跟隨電路以及通過(guò)軟件控制輸出繼電器的關(guān)斷來(lái)選擇需要測(cè)量的輸出電壓的大小，并反饋到電壓驅(qū)動(dòng)電路的積分器輸入端。
[0025]電流功放電路的電路圖和電壓功放電路的電路圖分別如圖6、圖7所示，100A以下的大電流模塊，電流驅(qū)動(dòng)電路、電壓驅(qū)動(dòng)電路和電流功放電路、電壓功放電路是放在同一塊PCB上的。但是由于功率三極管單個(gè)輸出電流有限，電流提高所需的三極管數(shù)量很大，使得功放部分需要單獨(dú)放在一塊PCB甚至多塊PCB上。圖6為電流輸出部分，負(fù)責(zé)對(duì)電流進(jìn)行放大，使功放作為恒流源時(shí)能輸出200A大電流。圖7為電壓輸出部分，負(fù)責(zé)保證功放作為恒壓源時(shí)輸出電壓有大電流的驅(qū)動(dòng)能力。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，其特征是，包括繼電器控制電路、電流驅(qū)動(dòng)電路、電流功放電路和大電容供電電路，繼電器控制電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路，電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電流功放電路，大電容供電電路提供電流功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電流功放電路提供大電流輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，其特征是，還包括電壓驅(qū)動(dòng)電路和電壓功放電路，繼電器控制電路的輸出連接電壓驅(qū)動(dòng)電路，電壓驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電壓功放電路，大電容供電電路提供電壓功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電壓功放電路提供大電流輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，其特征是，還包括電流測(cè)量電路，繼電器控制電路的輸出連接電流測(cè)量電路，電流功放電路的輸出反饋連接電流測(cè)量電路，電流測(cè)量電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，其特征是，還包括電壓測(cè)量電路，繼電器控制電路的輸出連接電壓測(cè)量電路，電壓功放電路的輸出反饋連接電壓測(cè)量電路，電壓測(cè)量電路的輸出連接電壓驅(qū)動(dòng)電路。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路，包括繼電器控制電路、電流驅(qū)動(dòng)電路、電流功放電路和大電容供電電路，繼電器控制電路的輸出連接電流驅(qū)動(dòng)電路，電流驅(qū)動(dòng)電路的輸出連接電流功放電路，大電容供電電路提供電流功放電路的電源驅(qū)動(dòng)，電流功放電路提供大電流輸出。用于高壓大電流測(cè)試系統(tǒng)的大電流模塊專(zhuān)用電路同時(shí)具有電流輸出和電壓輸出的能力，功放作為恒流源時(shí)能輸出200A大電流，功放作為恒壓源時(shí)輸出電壓有大電流的驅(qū)動(dòng)能力。
【IPC分類(lèi)】G01R31-28
【公開(kāi)號(hào)】CN204389640
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420810963
【發(fā)明人】孫海洋, 林艷華, 鐘鋒浩, 趙軼
【申請(qǐng)人】杭州長(zhǎng)川科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月10日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日