本发明涉及一种双脉冲测试技术，尤其是涉及一种门级电阻自动切换电路及双脉冲自动测试电路。
背景技术：
双脉冲测试是用于测试功率器件开关特性最重要的一种测试方法。在双脉冲测试中，往往会通过调节门级电阻的方式来调节器件的开关速度以及电压应力。
传统的方式是通过人工焊接的方式切换门级电阻的阻值，这种方式不仅耗时长，效率低，还容易出错，并且在一些高温测试的场景还会带来很多不便和安全隐患。
在专利申请号为：cn201611240202.9的中国专利中，公开了一种栅极电阻、电容连续可调的igbt测试电路，该电路可实现电阻自动切换。但是仍然存在以下缺点：(1)其采用光继电器的方式不能支持更高导通电流，从而大大限制测试的条件和范围，(2)光继电器体积往往也比较大，多个光继电器会导致门级回路较大，进而造成测试结果和实际有较大的偏差，(3)其门级电阻组合的方式没有将开通电阻和关断电阻解耦，测试人员无法自由的分别调节开通和关断电阻，从而会为测试带来极大不便。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种支持更高导通电流、实现开通和关断电阻自由调节等的门级电阻自动切换电路及双脉冲自动测试电路。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种门级电阻自动切换电路，包括门级电阻阵列、可控开关阵列、隔离控制芯片阵列和推挽电路，其中，
所述门级电阻阵列与可控开关阵列串联，其包括相隔离的开通电阻阵列和关断电阻阵列，所述开通电阻阵列包括n 1个相并联的开通电阻，所述开通电阻阵列在可控开关阵列的控制下最多可产生2n个开通门级电阻阵列组合；所述关断电阻阵列包括m 1个相并联的关断电阻，所述关断电阻阵列在可控开关阵列的控制下最多可产生2m个关断门级电阻阵列组合，其中，n,m为正整数；
所述可控开关阵列包括相隔离的第一可控开关阵列和第二可控开关阵列，所述第一可控开关阵列与开通电阻阵列串联，用于控制开通电阻阵列；所述第二可控开关阵列与关断电阻阵列串联，用于控制关断电阻阵列；
所述隔离控制芯片阵列用于控制所述可控开关阵列的开通和关断；
所述推挽电路用于将开通电阻阵列和关断电阻阵列分离解耦，其包括两个不同极性的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管与开通电阻阵列相连，所述第二晶体管与关断电阻阵列相连。
优选地，所述隔离控制芯片阵列包括与所述第一可控开关阵列相连的第一隔离控制芯片阵列和与所述第二可控开关阵列相连的第二隔离控制芯片阵列。
优选地，所述第一可控开关阵列包括n个相并联的第一可控开关，每个所述第一可控开关与相对应的每个开通电阻串联；所述第二可控开关阵列包括m个相并联的第二可控开关，每个所述第二可控开关与相对应的每个关断电阻串联。
优选地，所述第一隔离控制芯片阵列包括n个第一隔离控制芯片，每个所述第一隔离控制芯片连接相对应的每个第一可控开关；所述第二隔离控制芯片阵列包括m个第二隔离控制芯片，每个所述第二隔离控制芯片连接相对应的每个第二可控开关。
优选地，所述第一可控开关和第二可控开关为mosfet管或机械式开关。
优选地，所述可控开关阵列设置于门级回路中，所述隔离控制芯片阵列设置于门级回路外。
优选地，所述第一隔离控制芯片和第二隔离控制芯片为隔离光耦或者数字隔离器。
优选地，所述推挽电路为三极管推挽放大电路。
本发明还揭示了另外一种技术方案：一种双脉冲自动测试电路，包括控制计算机、与控制计算机双向通信的嵌入式控制器、与嵌入式控制器相连的测试驱动板和与测试驱动板相连的功率电路，所述测试驱动板上集成有所述门级电阻自动切换电路，所述控制计算机通过嵌入式控制器发送开关控制信号给测试驱动板上的可控开关阵列，控制门级电阻阵列自动切换呈现相应的阻值；或者通过嵌入式控制器发送双脉冲测试的pwm指令给测试驱动板。
本发明的有益效果是：
1、设计门级电阻阵列和可控开关器件串联，采用嵌入式控制器和隔离控制芯片等实现对这些可控开关的自动和远程控制，实现电阻全自动切换，测试过程无人干涉，提高测试效率和安全性。
2、采用单独的mosfet或机械开关作为可控开关，支持瞬间最高电流20a以上，满足市场上绝大部分功率器件门级瞬间电流的要求；且mosfet的占用面积较小，从而使得门级回路比较小，对测试结果影响也比较小。
3、选择小封装的mosfet或者机械开关布置在门级回路中，而隔离控制芯片则放置在门级回路外面，尽量保证门级回路和应用场景的一致性，保证测试结果的可信度。
4、通过采用三极管推挽电路将门级开通电阻和关断电阻完全分离开，实现开通电阻和关断电阻的解耦，使得测试人员可以完全自由的分别调节开通和关断电阻。
附图说明
图1是本发明门级电阻自动切换电路的结构示意图；
图2是本发明双脉冲自动测试电路的结构示意图。
附图标记：
1、门级电阻阵列，11、开通电阻阵列，12、关断电阻阵列，2、可控开关阵列，21、第一可控开关阵列，22、第二可控开关阵列，3、推挽电路，31、第一晶体管，32、第二晶体管，4、隔离控制芯片阵列，41、第一隔离控制芯片阵列，42、第二隔离控制芯片阵列，5、控制计算机，6、嵌入式控制器，7、测试驱动板，8、功率电路。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
本发明所揭示的一种门级电阻自动切换电路及双脉冲自动测试电路，可实现在双脉冲测试模式下电阻全自动切换，测试过程无人干涉，提高了测试效率和安全性。
结合图1和图2所示，本发明实施例所揭示的一种门级电阻自动切换电路，包括门级电阻阵列1、可控开关阵列2、推挽电路3和隔离控制芯片阵列4，其中，门级电阻阵列1包括相隔离的开通电阻阵列11和关断电阻阵列12，其中，开通电阻阵列11包括n 1个相并联的开通电阻，开通电阻阵列11在可控开关阵列2的控制下最多可产生2n个开通门级电阻阵列组合；关断电阻阵列12包括m 1个相并联的关断电阻，关断电阻阵列12在可控开关阵列2的控制下最多可产生2m个关断门级电阻阵列组合，其中，n,m为正整数。
可控开关阵列2与门级电阻阵列1串联，通过开关的不同组合产生不同阻值的门级电阻。本实施例中，与门级电阻阵列1相对应，可控开关阵列2包括相隔离的第一可控开关阵列21和第二可控开关阵列22，其中，第一可控开关阵列21与开通电阻阵列11串联，用于控制开通电阻阵列11产生开通门级电阻阵列的组合数。具体地，第一可控开关阵列21包括n个相并联的第一可控开关，每个第一可控开关对应一开通电阻且与该开通电阻串联。
第二可控开关阵列22与关断电阻阵列12串联，用于控制关断电阻阵列12产生关断门级电阻阵列的组合数。具体地，第二可控开关阵列22包括m个相并联的第二可控开关，每个第二可控开关对应一关断电阻且与该关断电阻串联。实施时，第一可控开关和第二可控开关可以为mosfet管或机械式开关，最高支持瞬间电流可达20a，满足市场上绝大部分功率器件门级瞬间电流的要求；且mosfet的占用面积较小，从而使得门级回路比较小，对测试结果影响也比较小。
下面以开通、关断各3个可控开关为例来介绍门级电阻组合的原理，即门级回路中有3个第一可控开关son1、son2、son3，每个可控开关son1、son2、son3各连接一开通电阻ron_1、ron_2和ron_3；及3个第二可控开关soff1、soff2、soff3，每个可控开关soff1、soff2、soff3各连接一关断电阻roff_1、roff_2和roff_3。以开通电阻阵列为例，开通回路3个开关器件可以控制产生23个门级电阻阵列组合：
1、可控开关son1，son2，son3均处于断开状态，此时rgon(门极开通电阻)等于ron_0；
2、可控开关son1导通，son2，son3断开，此时rgon等于ron_0和ron_1并联的阻值；
3、可控开关son2导通，son1，son3断开，此时rgon等于ron_0和ron_2并联的阻值；
4、可控开关son3导通，son1，son2断开，此时rgon等于ron_0和ron_3并联的阻值；
5、可控开关son3导通，son1，son2断开，此时rgon等于ron_0和ron_3并联的阻值；
6、可控开关son1，son3导通，son2断开，此时rgon等于ron_0，ron_1和ron_3并联的阻值；
7、可控开关son2，son3导通，son1断开，此时rgon等于ron_0，ron_2和ron_3并联的阻值；
8、可控开关son1，son2和son3均导通，此时rgon等于ron_0，ron_1，ron_2和ron_3并联的阻值。
对于关断电阻采取同样的策略，采用3个开关进行组合可以产生8种阻值。
推挽电路3用于将开通电阻阵列11和关断电阻阵列12分离解耦，从而实现导通电阻和关断电阻间的调节互不干涉。本实施例中，推挽电路3包括两个不同极性的第一晶体管31和第二晶体管32，其中，第一晶体管31与开通电阻阵列11相连，第二晶体管32与关断电阻阵列12相连。实施时，推挽电路3可采用三极管推挽电路，即第一晶体管31和第二晶体管32为两个不同极性的三极管，如分别为npn型三极管和pnp型三极管。
隔离控制芯片阵列4与可控开关阵列2相连，具体地，隔离控制芯片阵列4包括与第一可控开关阵列21相连的第一隔离控制芯片阵列41和与第二可控开关阵列22相连的第二隔离控制芯片阵列42。本实施例中，第一隔离控制芯片阵列41包括n个第一隔离控制芯片，每个第一隔离控制芯片对应连接一第一可控开关；第二隔离控制芯片阵列42包括m个第二隔离控制芯片，每个第二隔离控制芯片对应连接一第二可控开关。实施时，第一隔离控制芯片和第二隔离控制芯片至少为隔离光耦或者数字隔离器。
优选地，上述可控开关阵列2设置于门级回路中，而隔离控制芯片阵列4设置于门级回路外，可尽量保证门级回路和应用场景的一致性，保证测试结果的可信度。
如图2所示，本发明实施例所揭示的一种双脉冲自动测试电路，包括控制计算机5、与控制计算机5双向通信的嵌入式控制器6、与嵌入式控制器6相连的测试驱动板7和与测试驱动板7相连的功率电路8，其中，控制计算机5主要用于人机交互；嵌入式控制器6用来发送pwm(脉宽调制)信号以及开关控制信号；测试驱动板7上面集成了上述门级电阻自动切换电路；功率电路8是双脉冲测试的功率电路。
在自动测试模式下，控制计算机5通过嵌入式操作器6将开关控制信号经隔离后发送给测试驱动板7上的可控开关阵列2，然后自动切换门级电阻阵列1呈现相应的阻值。紧接着控制计算机5再将双脉冲测试的pwm指令通过嵌入式操作器6发送至测试驱动板7。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
1.一种门级电阻自动切换电路，其特征在于，
包括门级电阻阵列、可控开关阵列、隔离控制芯片阵列和推挽电路，
所述门级电阻阵列与可控开关阵列串联，其包括相隔离的开通电阻阵列和关断电阻阵列，所述开通电阻阵列包括n 1个相并联的开通电阻，所述开通电阻阵列在可控开关阵列的控制下最多可产生2n个开通门级电阻阵列组合；所述关断电阻阵列包括m 1个相并联的关断电阻，所述关断电阻阵列在可控开关阵列的控制下最多可产生2m个关断门级电阻阵列组合，其中，n,m为正整数；
所述可控开关阵列包括相隔离的第一可控开关阵列和第二可控开关阵列，所述第一可控开关阵列与开通电阻阵列串联，用于控制开通电阻阵列；所述第二可控开关阵列与关断电阻阵列串联，用于控制关断电阻阵列；
所述隔离控制芯片阵列用于控制所述可控开关阵列的开通和关断；
所述推挽电路用于将开通电阻阵列和关断电阻阵列分离解耦，其包括两个不同极性的第一晶体管和第二晶体管，所述第一晶体管与开通电阻阵列相连，所述第二晶体管与关断电阻阵列相连。
2.根据权利要求1所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述隔离控制芯片阵列包括与所述第一可控开关阵列相连的第一隔离控制芯片阵列和与所述第二可控开关阵列相连的第二隔离控制芯片阵列。
3.根据权利要求2所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述第一可控开关阵列包括n个相并联的第一可控开关，每个所述第一可控开关与相对应的每个开通电阻串联；所述第二可控开关阵列包括m个相并联的第二可控开关，每个所述第二可控开关与相对应的每个关断电阻串联。
4.根据权利要求3所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述第一隔离控制芯片阵列包括n个第一隔离控制芯片，每个所述第一隔离控制芯片连接相对应的每个第一可控开关；所述第二隔离控制芯片阵列包括m个第二隔离控制芯片，每个所述第二隔离控制芯片连接相对应的每个第二可控开关。
5.根据权利要求3所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述第一可控开关和第二可控开关为mosfet管或机械式开关。
6.根据权利要求2所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述可控开关阵列设置于门级回路中，所述隔离控制芯片阵列设置于门级回路外。
7.根据权利要求4所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述第一隔离控制芯片和第二隔离控制芯片为隔离光耦或者数字隔离器。
8.根据权利要求1所述的门级电阻自动切换电路，其特征在于，所述推挽电路为三极管推挽放大电路。
9.一种双脉冲自动测试电路，其特征在于，
包括控制计算机、与控制计算机双向通信的嵌入式控制器、与嵌入式控制器相连的测试驱动板和与测试驱动板相连的功率电路，
所述测试驱动板上集成有权利要求1至8中任意一项所述的门级电阻自动切换电路，所述控制计算机通过嵌入式控制器发送开关控制信号给测试驱动板上的可控开关阵列，控制门级电阻阵列自动切换呈现相应的阻值；或者通过嵌入式控制器发送双脉冲测试的pwm指令给测试驱动板。
技术总结