1.本发明属于氮化镓功率器件动态工况特性测试技术领域，具体涉及一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统。
背景技术：2.氮化镓功率器件以其低导通电阻、低寄生电容和零反向恢复电荷，成为下一代高频、高效率和高功率密度转换器的最佳候选器件之一。氮化镓功率器件在材料生长，器件结构和工艺制造流程等方面与传统硅功率器件存在较大差距，伴随氮化镓功率器件的更快开关速度、更大功率和更高频率的全新应用场景，使得该类器件在实际动态工况下，表现出不同于硅功率器件全新的动态工况特性。尽管氮化镓功率器件的发展近些年取得了一些进展，但氮化镓功率器件广泛应用需要解决的一个至关重要的问题是其在应用中的电流崩塌效应引起的动态电阻(rds,on)退化问题，该问题不仅会造成电源系统额外的能量损失，更会对器件乃至电源系统可靠性带来严重隐患。基于传统硅功率器件双脉冲测试研究方法已不能满足氮化镓功率器件动态工况下诸如动态电阻等关键特性参数的测量研究，氮化镓功率器件全新的动态特性测试技术及其相应的表征方法已成为推动氮化镓功率器件优化设计迭代和基于氮化镓功率器件的新一代能源系统快速发展的重要力量。
3.目前，氮化镓功率器件手册中只报告了器件的静态电阻(ron)情况，该静态电阻在直流条件、相对较低的源漏电压vds下测量获得，而实际氮化镓功率器件的动态电阻特性是一个受所处电源工况中温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等综合环境因素影响决定的变量，对氮化镓功率器件产品动态特性改进和基于氮化镓功率器件的电源设计更具有实际参考意义的动态电阻特性则未在器件手册中报告，有关氮化镓功率器件在实际工况下(包含温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等)的动态电阻变化对应的实际导通损耗并没有得到很好的描述。
4.目前，国内外有关氮化镓功率器件不同工况下动态电阻的测量方法大致分为两类：第一类是基于agilent b1505a等功率元件分析仪的on-wafer级的单脉冲测试或者双脉冲测试。由于该类测量仪器的限制，此类方法通常无法同时在大电流和大电压的类实际电源工况下评估氮化镓功率器件的动态电阻特性。第二类是在常温下，利用电路级的双脉冲测试方法，研究氮化镓功率器件不同温度下的动态电阻特性，并以此为依据估算对应功率、频率电源系统中由该动态电阻变化引起的电源系统损耗在总损耗中的占比。
5.然而，研究证实氮化镓功率器件动态电阻特性受实际电源工况中温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等综合环境因素的影响，传统的基于agilent b1505a等功率元件分析仪的on-wafer级的单一电压或电流应力的单脉冲测试或双脉冲测试方法，以及电路级的双脉冲测试方法，均不足以评估氮化镓功率器件动态电阻的在实际电源工况(包含温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等)应用中的变化情况。
技术实现要素：6.为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
7.本发明提供了一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，包括：性能评估子板和性能评估母板，其中，
8.所述性能评估母板包括若干接入端口，用于接收输入的pwm信号、dc-link电压和驱动电压，其中，所述pwm信号和所述dc-link电压均可调节；所述性能评估子板与所述性能评估母板插接，以获取所述pwm信号、所述dc-link电压和所述驱动电压；
9.所述性能评估子板上设置有测试电路模块，所述测试电路模块包括上开关管驱动单元、上开关管、下开关管驱动单元、下开关管、温控加热单元、负载单元和若干测量端口，其中，
10.所述下开关管为被测氮化镓功率器件；所述上开关管和所述下开关管连接组成一个半桥电路；所述dc-link电压提供半桥电路所需的工作电压；
11.所述上开关管驱动单元和所述上开关管连接，所述上开关管驱动单元根据所述pwm信号控制所述上开关管的开启和关断；所述下开关管驱动单元和所述下开关管连接，所述下开关管驱动单元根据所述pwm信号控制所述下开关管的开启和关断；
12.所述负载单元与所述上开关管连接；所述温控加热单元贴附在所述下开关管上；
13.通过调节所述温控加热单元、所述负载单元、所述pwm信号和所述dc-link电压获取不同的测试条件组合，利用若干所述测量端口实现对所述被测氮化镓功率器件在不同测试条件组合下的电特性参数测量。
14.在本发明的一个实施例中，所述上开关管驱动单元包括连接的上开关管驱动单元的电源dc/dc电路和上开关管驱动电路，其中，
15.所述上开关管驱动单元的电源dc/dc电路提供所述上开关管驱动电路的工作电压；
16.所述上开关管驱动电路与所述上开关管连接，所述上开关管驱动电路根据上开关管pwm信号控制所述上开关管的开启和关断。
17.在本发明的一个实施例中，所述下开关管驱动单元包括连接的下开关管驱动单元的电源dc/dc电路和下开关管驱动电路，其中，
18.所述下开关管驱动单元的电源dc/dc电路提供所述下开关管驱动电路的工作电压；
19.所述下开关管驱动电路与所述下开关管连接，所述下开关管驱动电路根据下开关管pwm信号控制所述下开关管的开启和关断。
20.在本发明的一个实施例中，所述温控加热单元的温控电压为所述驱动电压，所述温控加热单元为加热电阻，通过调节所述加热电阻的阻值大小，提供不同温度的测试条件。
21.在本发明的一个实施例中，所述负载单元包括第一负载子单元和第二负载子单元，其中，
22.所述第一负载子单元包括第一电感，所述第一电感连接在所述上开关管的源极和漏极之间；
23.所述第二负载子单元包括第二电感、第一电容、第一电阻，其中，所述第二电感的
第一端连接所述上开关管的源极，所述第一电容和所述第一电阻串连在所述第二电感的第二端与所述上开关管的漏极之间；
24.当所述第一负载子单元与所述上开关管连接，通过调节所述第一电感的负载，提供双脉冲模式下不同负载电流的测试条件；
25.当所述第二负载子单元与所述上开关管连接，通过调节所述第二电感和所述第一电阻的负载，提供连续冲模式下不同开关模式、不同负载电流模式的测试条件。
26.在本发明的一个实施例中，所述测试电路模块还包括第二电容和电压钳位电路，其中，所述第二电容跨接在所述上开关管和所述下开关管之间，所述电压钳位电路连接在所述下开关管的漏极和源极之间。
27.在本发明的一个实施例中，所述测试系统还包括辅助低压电源，所述辅助低压电源与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述辅助低压电源用于提供所述驱动电压。
28.在本发明的一个实施例中，所述测试系统还包括可调高压直流电压源，所述可调高压直流电压源与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述可调高压直流电压源用于提供可调的所述dc-link电压。
29.在本发明的一个实施例中，所述测试系统还包括数字信号处理控制板，所述数字信号处理控制板与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述数字信号处理控制板用于提供可调的所述上开关管pwm信号和所述下开关管pwm信号。
30.与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
31.1.本发明的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，基于全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型，其中，温控加热单元可实现对被测氮化镓功率器件在不同温度场景下的考察；可调的dc-link电压可实现环境模型中不同的dc-link电压；负载单元可使被测氮化镓功率器件工作在不同的电流、开关模式、脉冲模式下；可调的pwm信号提供不同频率的开关管的开关指令；该测试系统包含全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型变量，可在不同工况因素组合下，测量研究氮化镓功率器件动态工况下特性的目的。
32.2.本发明的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，可以为基于氮化镓功率器件的实际电源应用中的实际器件损耗计算提供重要参考。各环境影响因素灵活可调，可根据不同的研究测试目的，分别设计相应的环境因素组合，实现对被测氮化镓功率器件在不同动态工况下开关特性和动态电阻特性的有针对性的研究。
33.3.本发明的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，可灵活拓展到氮化镓功率器件电特性之外的热电综合特性研究领域。本发明的测试系统中的dsp控制板可受其他测试系统的逻辑门电平信号(transistor-transistor logic,ttl)触发，同步不同测试系统的测试触发信号，以拓展在动态工况下，同步研究氮化镓功率器件热电特性的应用。
34.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
35.图1是本发明实施例提供的一种全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型示
意图；
36.图2是本发明实施例提供的一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统的结构示意图；
37.图3是本发明实施例提供的一种性能评估母板的结构示意图；
38.图4是本发明实施例提供的一种性能评估子板的结构示意图；
39.图5是本发明实施例提供的一种双脉冲和连续脉冲模式的电路连接示意图；
40.图6是本发明实施例提供的一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统的测试示意图。
具体实施方式
41.为了进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体实施方式，对依据本发明提出的一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统进行详细说明。
42.有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合附图的具体实施方式详细说明中即可清楚地呈现。通过具体实施方式的说明，可对本发明为达成预定目的所采取的技术手段及功效进行更加深入且具体地了解，然而所附附图仅是提供参考与说明之用，并非用来对本发明的技术方案加以限制。
43.实施例一
44.本实施例提供了一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，实际氮化镓功率器件的动态电阻特性是一个受所处电源工况中温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等综合环境因素影响决定的变量，本实施例的测试系统是基于全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型，如图1所示的全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型示意图，环境模型包括温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等。
45.请结合参见图2-图4，图2是本发明实施例提供的一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统的结构示意图；图3是本发明实施例提供的一种性能评估母板的结构示意图；图4是本发明实施例提供的一种性能评估子板的结构示意图。如图所示，本实施例的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，包括性能评估子板100和性能评估母板200，其中，性能评估母板200包括若干接入端口(图中未示出)，用于接收输入的pwm信号、dc-link电压和驱动电压，其中，pwm信号和dc-link电压均可调节。性能评估子板100与性能评估母板200插接，以获取pwm信号、dc-link电压和驱动电压。
46.进一步地，性能评估子板100上设置有测试电路模块，测试电路模块包括上开关管驱动单元310、上开关管320、下开关管驱动单元330、下开关管340、温控加热单元350、负载单元360和若干测量端口(图中未示出)。
47.其中，下开关管340为被测氮化镓功率器件；上开关管320和下开关管340连接组成一个半桥电路；dc-link电压提供半桥电路所需的工作电压。
48.需要说明的是，本实施例的测试电路模块的基本电路是由上开关管320、下开关管340和负载单元360组成的半桥电路。如果将上开关管320换成二极管，该系统也可用于上开关管320的动态工况特性研究，上开关管320的导通电流可采用基于铁氧体磁芯电流传感器和电流探头进行测量。
49.进一步地，上开关管驱动单元310和上开关管320连接，上开关管驱动单元310根据相应的pwm信号控制上开关管320的开启和关断；下开关管驱动单元330和下开关管340连接，下开关管驱动单元340根据相应的pwm信号控制下开关管340的开启和关断。负载单元360与上开关管320连接；温控加热单元350贴附在下开关管340上。
50.在本实施例中，通过调节温控加热单元350、负载单元360、pwm信号和dc-link电压获取不同的测试条件组合，利用若干测量端口实现对被测氮化镓功率器件在不同测试条件组合下的电特性参数测量。
51.进一步地，结合本实施例测试系统的具体结构对该测试系统的测试原理进行具体说明。
52.如图3所示的性能评估母板的结构示意图，在本实施例中，在性能评估母板200上设置有pwm信号接入端口、dc-link电压接入端口、驱动电压接入端口和子板插接端口。其中，pwm信号接入端口包括两个pwm信号子端口，一个pwm信号子端口为上开关管320提供上开关管pwm信号，另一个pwm信号子端口为下开关管340提供下开关管pwm信号，驱动电压接入端口输入的电压为5v电压，子板插接端口用于将性能评估子板与性能评估母板连接。
53.在本实施例中，该测试系统还包括辅助低压电源400、可调高压直流电压源500和数字信号处理控制板600。其中，辅助低压电源400与性能评估母板200的相应的接入端口(驱动电压接入端口)连接，辅助低压电源400用于提供驱动电压，该驱动电压也作为温控加热单元350的温控电压，该驱动电压为5v。
54.可调高压直流电压源500与性能评估母板200的相应的接入端口(dc-link电压接入端口)连接，可调高压直流电压源500用于提供可调的dc-link电压在本实施例中，dc-link电压为上开关管320、下开关管340和负载单元360组成的半桥电路提供不同测试要求的dc-link电压。
55.数字信号处理控制板600与性能评估母板200的相应的接入端口(两个pwm信号子端口)连接，数字信号处理控制板600用于提供可调的上开关管pwm信号和下开关管pwm信号。可选地，数字信号处理控制板600采用型号为ti tms320f28379d的dsp控制板，以为被测电路提供可编程的pwm信号。
56.进一步地，如图4所示的性能评估子板的结构示意图，在本实施例中，上开关管驱动单元310包括连接的上开关管驱动单元的电源dc/dc电路311和上开关管驱动电路312，其中，上开关管驱动单元的电源dc/dc电路311提供上开关管驱动电路312的工作电压；上开关管驱动电路312与上开关管320连接，上开关管驱动电路312根据上开关管pwm信号控制上开关管320的开启和关断。
57.与上开关管驱动单元310类似地，下开关管驱动单元330包括连接的下开关管驱动单元的电源dc/dc电路331和下开关管驱动电路332，其中，下开关管驱动单元的电源dc/dc电路331提供下开关管驱动电路332的工作电压；下开关管驱动电路332与下开关管340连接，下开关管驱动电路332根据下开关管pwm信号控制下开关管340的开启和关断。
58.在本实施例中，通过编程得到相应的pwm信号，为上开关管320和下开关管340提供不同频率、双脉冲或连续脉冲的开关指令，实现上开关管320和下开关管340的开启和关断。
59.进一步地，温控加热单元350的温控电压为驱动电压，温控加热单元350为加热电阻，通过调节加热电阻的阻值大小，提供不同温度的测试条件。
60.需要说明的是，由于温控加热单元的加热电阻紧贴在被测氮化镓功率器件上，在本实施例中，在性能评估子板的被测氮化镓功率器件垂直方向的位置设置有通孔，便于通过该通孔从性能评估子板的背面考察被测氮化镓功率器件的时时温度。
61.进一步地，负载单元360包括第一负载子单元361和第二负载子单元362。如图5所示的双脉冲和连续脉冲模式的电路连接示意图，图5中a图为双脉冲模式的电路连接示意图，b图为连续脉冲模式的电路连接示意图。具体地，第一负载子单元361包括第一电感l1，第一电感l1连接在上开关管320的源极和漏极之间。第二负载子单元362包括第二电感l2、第一电容c1、第一电阻r1，其中，第二电感l2的第一端连接上开关管320的源极，第一电容c1和第一电阻r1串连在第二电感l2的第二端与上开关管320的漏极之间，即就是，第一电容c1的第一端连接上开关管320的漏极，第二端连接第二电感l2的第二端，第一电阻r1与第一电容c1并联。
62.在本实施例中，第一电容c1作为去耦电容用来有效缓解电路中不可避免的寄生参数引起的影响测量的震荡。
63.在本实施例中，当第一负载子单元361与上开关管320连接，通过调节第一电感l1的负载，提供双脉冲模式下不同负载电流的测试条件；当第二负载子单元362与上开关管320连接，通过调节第二电感l2和第一电阻r1的负载，提供连续冲模式下不同开关模式、不同负载电流的测试条件。
64.进一步地，测试电路模块还包括第二电容c2和电压钳位电路，其中，第二电容c2跨接在上开关管320和下开关管340之间，具体地，第二电容c2跨接在上开关管320的漏极和下开关管340的源极之间。电压钳位电路连接在下开关管340的漏极和源极之间。
65.在本实施例中，测试电路模块还包括第三电容c3，第三电容c3连接第二电容c2与接地端gnd之间，作为电路的去耦电容。
66.在本实施例中，性能评估子板100上设置有测量上开关管320的栅源电压和源漏电压的测量端口，测量下开关管340的栅源电压、源漏电压和漏极电流的测量端口，测量下开关管340的导通电压的测量端口，以及设置在下开关管340的源极和信号gnd之间的电流传感器，该电流传感器用于测量下开关管340也就是被测氮化镓功率器件的导通态的电流。利用上述测量端口，通过连接相应的电流传感器、电流探头、电压钳位电路(电压钳位电路连接在下开关管340的源极和漏极之间)和电压探头，以测量得到被测氮化镓功率器件动态工况开关特性和导通特性的电流、电压参数。
67.请参见图6，图6是本发明实施例提供的一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统的测试示意图，结合图6对本实施例测试系统的具体测试过程进行说明。
68.在本实施例的测试系统中，通过调整温控加热单元350的加热电阻的电流大小，可以考察被测氮化镓功率器件在不同温度、动态工况下的特性。通过调整与上开关管320连接的负载子单元，以及相应负载子单元的负载大小，实现被测氮化镓功率器件在不同负载电流、不同脉冲模式和不同开关模式(软开关、硬开关、半软开关)下的特性测量。利用数字信号处理控制板600为性能评估子板100的上开关管320和下开关管340驱动提供可编程的可调脉宽(不同频率)的pwm信号的开关指令，用来考察被测氮化镓功率器件在动态工况、不同频率下的特性。
69.在本实施例中，可选地，采用电流传感器、电流探头、电压钳位电路、电压探头、示
波器1和示波器2分别实现对被测氮化镓功率器件在动态工况下开关特性和动态电阻特性的电流参数、电压参数的时时测量和表征。例如，动态电阻的监测可以通过测量被测氮化镓功率器件导通瞬态的导通电压(v
ds,on
)和导通电流(id)以及tektronix mdo3104示波器时时除法运算获得(v
ds,on
＝r
ds,on
/id)，其中，电压钳位电路可动态监测被测氮化镓功率器件在不同测试条件下v
ds,on
的变化，导通电流的测量可用电流探头实现。
70.本实施例的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，基于全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型，其中，温控加热单元可实现对被测氮化镓功率器件在不同温度场景下的考察；可调的dc-link电压可实现环境模型中不同的dc-link电压；负载单元可使被测氮化镓功率器件工作在不同的电流、开关模式、脉冲模式下；可调的pwm信号提供不同频率的开关管的开关指令；该测试系统包含全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型变量，可在不同工况因素组合下，测量研究氮化镓功率器件动态工况下特性的目的。
71.需要说明的是，由于目前的氮化镓功率器件由于不同的器件结构、散热、寄生优化等综合设计考量，采用的封装形式不尽相同，因此，可以根据不同封装的氮化镓功率器件，有针对性的设计最小化环路寄生参数的性能评估子板，使得不同封装的被测氮化镓功率器件在高频、连续脉冲下的相关特性均能准确测量和表征，可以实现不同封装的氮化镓功率器件在不同测试条件组合下(包含温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等)的开关特性和动态电阻特性的同步测量。
72.本实施例的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统中的温度、负载、pwm信号、dc-link电压均可独立调节，即针对氮化镓功率器件所处电源工况的各环境影响因素(温度、dc-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式)灵活可调，可根据不同的研究测试目的，分别设计相应的环境因素组合，实现对被测氮化镓功率器件在不同动态工况下开关特性和动态电阻特性的有针对性的研究。
73.值得说明的是，本实施例的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，可灵活拓展到氮化镓功率器件电特性之外的其他性能研究领域。该测试系统中的dsp控制板可受其他测试系统的逻辑门电平信号(transistor-transistor logic,ttl)触发，同步不同测试系统的测试触发信号，以拓展在动态工况下，同步研究氮化镓功率器件其他特性参数的应用。例如，氮化镓功率器件在动态工况下，其器件内部的电、热特性受器件结构、器件瞬态电特性、器件瞬态温度特性、器件沟道机械应力的耦合影响，该测试系统可通过识别热测试设备的同步ttl信号，以实现氮化镓功率器件在动态工况下，电特性和热特性的同步多维度考察，可为(超)宽禁带半导体功率器件在瞬态工况下的热电耦合机理研究提供更多热电特性细节和事实依据。
74.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位
置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
75.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，包括：性能评估子板和性能评估母板，其中，所述性能评估母板包括若干接入端口，用于接收输入的pwm信号、dc-link电压和驱动电压，其中，所述pwm信号和所述dc-link电压均可调节；所述性能评估子板与所述性能评估母板插接，以获取所述pwm信号、所述dc-link电压和所述驱动电压；所述性能评估子板上设置有测试电路模块，所述测试电路模块包括上开关管驱动单元、上开关管、下开关管驱动单元、下开关管、温控加热单元、负载单元和若干测量端口，其中，所述下开关管为被测氮化镓功率器件；所述上开关管和所述下开关管连接组成一个半桥电路；所述dc-link电压提供半桥电路所需的工作电压；所述上开关管驱动单元和所述上开关管连接，所述上开关管驱动单元根据所述pwm信号控制所述上开关管的开启和关断；所述下开关管驱动单元和所述下开关管连接，所述下开关管驱动单元根据所述pwm信号控制所述下开关管的开启和关断；所述负载单元与所述上开关管连接；所述温控加热单元贴附在所述下开关管上；通过调节所述温控加热单元、所述负载单元、所述pwm信号和所述dc-link电压获取不同的测试条件组合，利用若干所述测量端口实现对所述被测氮化镓功率器件在不同测试条件组合下的电特性参数测量。2.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述上开关管驱动单元包括连接的上开关管驱动单元的电源dc/dc电路和上开关管驱动电路，其中，所述上开关管驱动单元的电源dc/dc电路提供所述上开关管驱动电路的工作电压；所述上开关管驱动电路与所述上开关管连接，所述上开关管驱动电路根据上开关管pwm信号控制所述上开关管的开启和关断。3.根据权利要求2所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述下开关管驱动单元包括连接的下开关管驱动单元的电源dc/dc电路和下开关管驱动电路，其中，所述下开关管驱动单元的电源dc/dc电路提供所述下开关管驱动电路的工作电压；所述下开关管驱动电路与所述下开关管连接，所述下开关管驱动电路根据下开关管pwm信号控制所述下开关管的开启和关断。4.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述温控加热单元的温控电压为所述驱动电压，所述温控加热单元为加热电阻，通过调节所述加热电阻的阻值大小，提供不同温度的测试条件。5.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述负载单元包括第一负载子单元和第二负载子单元，其中，所述第一负载子单元包括第一电感，所述第一电感连接在所述上开关管的源极和漏极之间；所述第二负载子单元包括第二电感、第一电容、第一电阻，其中，所述第二电感的第一端连接所述上开关管的源极，所述第一电容和所述第一电阻串连在所述第二电感的第二端与所述上开关管的漏极之间；
当所述第一负载子单元与所述上开关管连接，通过调节所述第一电感的负载，提供双脉冲模式下不同负载电流的测试条件；当所述第二负载子单元与所述上开关管连接，通过调节所述第二电感和所述第一电阻的负载，提供连续冲模式下不同开关模式、不同负载电流模式的测试条件。6.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试电路模块还包括第二电容和电压钳位电路，其中，所述第二电容跨接在所述上开关管和所述下开关管之间，所述电压钳位电路连接在所述下开关管的漏极和源极之间。7.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括辅助低压电源，所述辅助低压电源与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述辅助低压电源用于提供所述驱动电压。8.根据权利要求1所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括可调高压直流电压源，所述可调高压直流电压源与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述可调高压直流电压源用于提供可调的所述dc-link电压。9.根据权利要求3所述的氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，其特征在于，所述测试系统还包括数字信号处理控制板，所述数字信号处理控制板与所述性能评估母板的相应的接入端口连接，所述数字信号处理控制板用于提供可调的所述上开关管pwm信号和所述下开关管pwm信号。
技术总结本发明涉及一种氮化镓功率器件动态工况下特性研究的测试系统，该测试系统基于全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型，包含温度、DC-link电压、电流、频率、开关模式和脉冲模式等，考察研究氮化镓功率器件的开关特性和动态电阻特性，其中，温控加热单元可实现对被测氮化镓功率器件在不同温度场景下的考察；可调的DC-link电压可实现环境模型中不同的DC-link电压；负载单元可使被测氮化镓功率器件工作在不同的电流模式、开关模式、脉冲模式下；可调的PWM信号为上、下开关管提供不同频率的开关指令。该测试系统包含全面的氮化镓功率器件动态电阻研究环境模型中的变量，可实现在不同工况因素组合下，测量研究氮化镓功率器件动态工况特性的目的。工况特性的目的。工况特性的目的。
技术研发人员：李园 马晓华 陆小力 何云龙 郝跃
受保护的技术使用者：西安电子科技大学
技术研发日：2022.05.11
技术公布日：2022/11/1
