本發(fā)明屬于電力電子，更具體地，涉及一種可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路及其測試方法。

背景技術(shù)：

1、第三代半導(dǎo)體器件的快速發(fā)展使電力電子變換領(lǐng)域邁入了更高頻、更高效的層次。作為第三代半導(dǎo)體器件的代表，氮化鎵(gan)功率半導(dǎo)體器件憑借其高功率密度、低損耗和廣泛適用性的優(yōu)勢在通信電源、新能源及消費電子等行業(yè)具有廣闊的前景。但由于gan功率半導(dǎo)體器件發(fā)展歷程較短，仍存在一些阻礙其應(yīng)用發(fā)展的問題，例如：gan功率半導(dǎo)體器件的參數(shù)不僅影響器件的設(shè)計，還造成功率損耗計算的不確定。

2、現(xiàn)階段，gan功率半導(dǎo)體器件測試的研究工作主要集中在測試電路設(shè)計，所述測試電路包括，例如：硬開關(guān)測試電路、軟開關(guān)測試電路、器件預(yù)應(yīng)力時間可調(diào)節(jié)的測試電路等，但這些測試電路均只能在單一工作模式下對器件進(jìn)行測試。然而，在不同工作模式下測試器件的參數(shù)對器件的實際應(yīng)用具有重要意義，而且在單一模式下的測試電路將會大大增加測試時間成本，降低測試效率。

3、因此，亟需提供一種可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路及其測試方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的測試電路均只能在單一工作模式下對器件進(jìn)行測試，測試時間成本高，測試效率低的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提出一種可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路及其測試方法，旨在解決現(xiàn)有的測試電路均只能在單一工作模式下對開關(guān)器件進(jìn)行測試，測試時間成本高，測試效率低的技術(shù)問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，第一方面，本發(fā)明提出一種可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路，所述測試電路包括：恒壓源、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)，第一電容、第二電容、第三電容，第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、電感；

3、所述第一開關(guān)、第二開關(guān)串聯(lián)形成第一半橋，所述第三開關(guān)、第四開關(guān)串聯(lián)形成第二半橋，所述第二電容、第三電容串聯(lián)形成電容半橋，所述第一半橋、第二半橋、電容半橋以及第一電容均并聯(lián)于恒壓源正、負(fù)極；所述第二半橋還串聯(lián)設(shè)置有第一繼電器，第一繼電器與恒壓源正極連接；

4、所述第二繼電器一端與電容半橋的橋臂中點連接，所述第三繼電器一端與第一半橋的橋臂中點連接，第二繼電器及第三繼電器的另一端互相連接后與電感一端連接，電感另一端與第二半橋的橋臂中點連接，所述測試電路中的待測試開關(guān)為第三開關(guān)或第四開關(guān)。

5、優(yōu)選的，所述電感另一端與電阻串聯(lián)后再與第二半橋的橋臂中點連接。

6、優(yōu)選的，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)的設(shè)置類型包括：mosfet、jfet、igbt、gto以及hemt。

7、優(yōu)選的，所述測試電路的可切換的測試模式包括：硬開關(guān)測試、軟開關(guān)測試、預(yù)應(yīng)力持續(xù)時間可調(diào)測試、dhtol測試、buck測試以及boost測試。

8、優(yōu)選的，所述第二電容、第三電容的電容值相同，所述第一開關(guān)、第二開關(guān)相同，所述第三開關(guān)、第四開關(guān)相同。

9、第二方面，本發(fā)明提出一種根據(jù)所述可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路的硬開關(guān)測試方法，所述方法包括如下步驟：

10、步驟s1：將第一開關(guān)設(shè)置為常閉，閉合第一繼電器和第三繼電器，斷開第二繼電器，將待測試開關(guān)設(shè)置為第四開關(guān)；

11、步驟s2：向第四開關(guān)施加第一硬開關(guān)測試信號，第一硬開關(guān)測試信號為脈沖信號；第四開關(guān)于第一硬開關(guān)測試信號開始施加時導(dǎo)通，電感充電，于第一硬開關(guān)測試信號停止施加時關(guān)斷，電感續(xù)流；

12、步驟s3：向第四開關(guān)施加第二硬開關(guān)測試信號，第二硬開關(guān)測試信號為脈沖信號；第四開關(guān)于第二硬開關(guān)測試信號開始施加時導(dǎo)通，硬開關(guān)測試開始，于第二硬開關(guān)測試信號停止施加時關(guān)斷，硬開關(guān)測試結(jié)束。

13、第三方面，本發(fā)明提出一種根據(jù)所述可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路的軟開關(guān)測試方法，所述方法包括如下步驟：

14、步驟s1：閉合第一繼電器和第二繼電器，斷開第三繼電器，將待測試開關(guān)設(shè)置為第四開關(guān)；

15、步驟s2：向第三開關(guān)施加第一軟開關(guān)測試信號，第一軟開關(guān)測試信號為脈沖信號，第三開關(guān)于第一軟開關(guān)測試信號開始施加時導(dǎo)通，電感充電，于第一軟開關(guān)測試信號停止施加時關(guān)斷，電感向第三電容放電，第四開關(guān)兩端電壓下降至0并實現(xiàn)軟開啟；

16、步驟s3：向第四開關(guān)施加第二軟開關(guān)測試信號，第二軟開關(guān)測試信號為脈沖信號；第四開關(guān)于第二軟開關(guān)測試信號開始施加時導(dǎo)通，電感反向充電，于第二軟開關(guān)測試信號停止施加時關(guān)斷，軟開關(guān)測試結(jié)束。

17、第四方面，本發(fā)明提出一種根據(jù)所述可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路的預(yù)應(yīng)力持續(xù)時間可調(diào)測試方法，所述方法包括如下步驟：

18、步驟s1：閉合第一繼電器和第三繼電器，斷開第二繼電器，將待測試開關(guān)器件設(shè)置為第四開關(guān)；

19、步驟s2：自第0時刻至第1時刻，向第二開關(guān)施加第二開關(guān)驅(qū)動信號，第一開關(guān)、第四開關(guān)未被施加驅(qū)動信號，第1時刻后第二開關(guān)驅(qū)動信號停止；

20、在第0時刻至第1時刻，第一開關(guān)關(guān)斷，第二開關(guān)導(dǎo)通，所述第四開關(guān)不承受預(yù)應(yīng)力；

21、步驟s3：自第2時刻向第一開關(guān)施加第一開關(guān)驅(qū)動信號，所述第2時刻晚于第1時刻；自第3時刻、第4時刻分別向第四開關(guān)施加第四開關(guān)一次驅(qū)動信號、第四開關(guān)二次驅(qū)動信號，第四開關(guān)一次驅(qū)動信號、第四開關(guān)二次驅(qū)動信號為用于導(dǎo)通第四開關(guān)的脈沖信號，所述第3時刻晚于第2時刻且早于第4時刻；

22、自第2時刻至第3時刻之前，第一開關(guān)導(dǎo)通，第二開關(guān)關(guān)斷，所述第四開關(guān)持續(xù)承受預(yù)應(yīng)力。

23、第五方面，本發(fā)明提出一種根據(jù)所述可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路的dhtol測試方法，所述方法包括如下步驟：

24、步驟s1：閉合第一繼電器和第三繼電器，斷開第二繼電器，將待測試開關(guān)設(shè)置為第四開關(guān)；

25、步驟s2：第一開關(guān)、第四開關(guān)交疊導(dǎo)通，第二開關(guān)、第三開關(guān)關(guān)斷，電感充電；

26、步驟s3：第一開關(guān)關(guān)斷，第四開關(guān)導(dǎo)通，電感電流通過第二開關(guān)、第四開關(guān)續(xù)流，而后將第二開關(guān)導(dǎo)通，電感電流在第二開關(guān)、第四開關(guān)之間循環(huán)并緩慢下降；

27、步驟s4：第四開關(guān)關(guān)斷，第二開關(guān)導(dǎo)通，電感電流經(jīng)過第三開關(guān)、第一電容以及第二開關(guān)，而后依次將第三開關(guān)導(dǎo)通、第二開關(guān)關(guān)斷；

28、步驟s5：第一開關(guān)導(dǎo)通，電感電流在第三開關(guān)、第一開關(guān)之間循環(huán)，第三開關(guān)關(guān)斷，第四開關(guān)導(dǎo)通；

29、步驟s6：循環(huán)所述步驟s2至s5，第一開關(guān)、第四開關(guān)為硬開關(guān)，第二開關(guān)、第三開關(guān)為軟開關(guān)。

30、第六方面，本發(fā)明提出一種根據(jù)所述可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路的buck測試方法，所述方法包括如下步驟：

31、步驟s1：閉合第三繼電器，斷開第一繼電器和第二繼電器；

32、步驟s2：第一開關(guān)導(dǎo)通，恒壓源通過電感對電阻供電；

33、步驟s3：第一開關(guān)關(guān)斷，電感通過第二開關(guān)續(xù)流對電阻進(jìn)行供電。

34、第七方面，本發(fā)明提出一種根據(jù)所述可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路的boost測試方法，所述方法包括如下步驟：

35、步驟s1：閉合第三繼電器，斷開第一繼電器和第二繼電器；

36、步驟s2：第一開關(guān)、第四開關(guān)導(dǎo)通，恒壓源通過電感接地，并對電感充電；

37、步驟s3：第四開關(guān)關(guān)斷，恒壓源和電感通過第二開關(guān)續(xù)流對電阻進(jìn)行供電。

38、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

39、本發(fā)明提供了一種可切換模式的開關(guān)器件自動化測試電路及其測試方法，所述測試電路的可切換的測試模式包括：硬開關(guān)測試、軟開關(guān)測試、預(yù)應(yīng)力持續(xù)時間可調(diào)測試、dhtol測試、buck測試以及boost測試的多種功能測試模式，所述測試電路包括：恒壓源、第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)，第一電容、第二電容、第三電容，第一繼電器、第二繼電器、第三繼電器、電感、電阻，電阻可根據(jù)測試工況進(jìn)行短接，該測試電路基于第一開關(guān)、第二開關(guān)、第三開關(guān)、第四開關(guān)構(gòu)成的全橋，待測試開關(guān)為第三開關(guān)或第四開關(guān)；其避免了現(xiàn)有技術(shù)中針對開關(guān)器件的測試平臺僅能在單一硬開關(guān)、單一軟開關(guān)、單一預(yù)應(yīng)力調(diào)節(jié)或是硬開關(guān)軟開關(guān)切換模式下進(jìn)行測試弊端，極大降低了測試時間成本，提升了測試效率，對推進(jìn)開關(guān)器件的可靠性測試具有關(guān)鍵意義。