[硬件]双脉冲测试原理

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双脉冲测试

1. 双脉冲测试的意义

​ 首先是对比不同开关管参数及性能，同时可以获取开关管开关过程中的参数，评估驱动电阻数值是否合适，是否需要吸收电路等。而且可以考量开关管在实际电路中的实际表现，反向恢复电流，关断电压尖峰，开通关断时间等。

2.双脉冲测试的原理

以下图集成驱动电路简化进行分析

图1 双脉冲测试原理图

双脉冲测试通常以半桥形式测试，所谓双脉冲就是上管持续关断，下管驱动信号给定两个脉冲从而测试下管的开关特性。如上图所示，上管两端并接一个电感，这里主要测试的就是下管的特性以及上管的反向二极管特性。

图2 双脉冲测试基本波形

双脉冲测试基本实验波形如上图所示。

（1）如图3在t0­时刻，门极放出第一个脉冲，开关管饱和导通，电感电流线性上升，电流公式如下，t1时刻电流值最大，由时间t1决定电流大小。

图3 第一阶段

（2）如图4在t1时刻，被测开关管关断，电感电流由上管二极管续流，电流波形如虚线所示，此电流一般不容易检测。

图4 第二阶段

（3）如图5在t2时刻，第二个脉冲的上升沿到达，被测开关管再次导通，续流二极管进入反向恢复，反向恢复电流会穿过开关管，在电流探头上能捕捉到这个电流。

图5 第三阶段

（4）如图6在t3时刻，开关管关断，此时电流较大由于母线杂散电感的存在，电压会出现尖峰

图6 第四阶段

根据上面的分析，我们可以通过双脉冲测试得到二者的二极管的反向恢复时间。开关管上升时间，下降时间等等。

3 波形实例

图7 某IPM 双脉冲测试波形图

4 附

双脉冲测试时几个问题可以注意下：

4.1. 要想获得较为精确的测量值，对测试仪器有很大要求。一般采用高压探头取\(V_{ce}\)，罗氏线圈电流探头取\(I_{c}\)，对于驱动信号可以采用普通探头获得。同时，有条件的情况下，可以对高压探头，罗氏线圈/高精度电流探头进行校准，以此减小测量仪器带来的误差

4.2. 调整门极电阻Rgon可以强烈地影响该过程，用以确定Rgon的数值是否合适。

4.3. 负载电感可以自己绕制空心电感，或者购买相应空心电感，尽量不用使用磁粉芯电感，瞬间大电流会影响粉心电感电感值，从而对测试结果造成影响。

4.4. 直流侧需要高压电源，一般情况下，为保护仪器，可以用多个电容串并联（同时并联电阻用于放电），使用高压电源为电容充电，然后给被测电路供电。

4.5. 双脉冲信号可以用DSP或者其他信号发生器产生，测试前需使用示波器观察发生的信号脉冲时间是否与预期相同，这个会影响对结果分析与判断。