输出电压可调的IGBT测试电源电路的制作方法

输出电压可调的igbt测试电源电路
技术领域
1.本实用新型涉及测试设备，特别是应用于驱动igbt测试设备的供电电源。


背景技术：

2.igbt(insulated gate bipolar transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由bjt(双极型三极管)和mos(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有mosfet的高输入阻抗和gtr的低导通压降两方面的优点。gtr饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；mosfet驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。igbt综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600v及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。因此，igbt出厂前需要对其特性进行测试，使其满足器件性能、参数的要求。通常对igbt的测试包括判断极性的测试以及判断好坏的测试。
3.在对igbt测试中，驱动igbt的供电电源，一般都是固定值，如正压15v、负压10v，但是对于测试igbt特性而言，需要驱动电压具有宽范围调节的功能，电压范围一般为0～30v，目的是对不同驱动电压下igbt的特性进行测试。
4.尽管市面上有很多可调压电源，但基本局限于：(1)用于测试的调压电源，体积大，需要手动调压；(2)工业电源模块，通过旋转可调电阻的阻值去调压，需要手动调压；(3)复杂的调压电源，体积大，使用复杂。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题在于如何提供一种电路简单、实用且操作方便的输出电压可调的igbt测试电源电路。
6.本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种输出电压可调的igbt测试电源电路，包括两级buck电路：第一级buck电路和第二级buck电路，第一级buck电路和第二级buck电路均采用lm2596
‑
adj芯片，且第一级buck电路的输出端连接第二级buck电路的输入端，第二级buck电路的输出端作为电压可调电路的输出端，第一级buck电路的输出端vol 与lm2596
‑
adj芯片的端口4之间连接有电阻可调的电阻电路。
7.进一步的，所述电阻电路为至少2组串联的电阻和开关组合电路并联后形成的电路。
8.进一步的，每组串联的电阻和开关组合电路结构相同，以一组为例介绍：每组串联的电阻和开关组合电路包括电阻r21和三触头开关k1b，电阻r21的一端接芯片u10的端口4，电阻r21的另一端连接三触头开关k1b的公共端，三触头开关k1b的公共端与第一选择端处于常闭状态，第一选择端连接第一级buck电路的输出端vol ，三触头开关k1b的公共端与其中第二选择端处于常开状态，第二选择端连接dc12v电源。
9.进一步的，第一级buck电路包括芯片u10、电阻r21、电阻r23、电阻r24、电阻r29、电感l3、电容c11、电容c38、电容c70、二极管d4，芯片u10型号为lm2596
‑
adj，芯片u10的端口1
通过电容c70连接第一级buck电路的输出端vol
‑
，芯片u10的端口5和端口3也连接第一级buck电路的输出端vol
‑
，芯片u10的端口2同时连接电感l3的一端以及二极管d4的阴极，二极管d4的阳极接第一级buck电路的输出端vol
‑
，电感l3的另一端为作为第一级buck电路的输出端vol ，芯片u10的端口4通过电容c11连接第一级buck电路的输出端vol ，第一级buck电路的输出端vol 与输出端vol
‑
之间连接电容c38，第一级buck电路的输出端vol 通过电阻可调的电阻电路连接到芯片u10的端口4。
10.进一步的，第二级buck电路包括芯片u12、电阻r25、电阻r27、电阻r31、电感l4、电容c12、电容c39、电容c43、二极管d5，芯片u12型号为lm2596
‑
adj，芯片u12的端口1通过电容c39连接第二级buck电路的输出端p1
‑
，芯片u12的端口5和端口3也连接第二级buck电路的输出端p1
‑
，芯片u12的端口2同时连接电感l43的一端以及二极管d5的阴极，二极管d5的阳极接第二级buck电路的输出端p1
‑
，电感l4的另一端为作为第二级buck电路的输出端p1 ，芯片u12的端口4通过电容c12连接第二级buck电路的输出端p1 ，第二级buck电路的输出端p1 通过电阻r27连接到芯片u12的端口4，第二级buck电路的输出端p1 和输出端p1
‑
之间接电容c43。
11.进一步的，在第二级buck电路的lm2596
‑
adj芯片的端口4连接一电阻r25，该电阻r25的另一端连接采样电压v
ref_set
。
12.进一步的，在第二级buck电路中设置一电阻r25，该电阻r25一端连接电阻27和电阻31之间的结点，另一端连接采样电压v
ref_set
，该电压可调的电路的输出电压为：v
out＝
v
ref
(1 r27/r31 r27/r25)
‑
v
ref_set
*(r27/r25)。
13.本发明的优点在于：
14.1、通过在第一级buck电路中设置阻值可变的电阻电路，使得第一级buck电路的输出电压可控，从而可以改变第二级buck电路的输出电压；
15.2、通过在第二级buck电路中设置采样电阻，并且连接采样电压，通过连续调节采样电压使得整个电路的输出电压连续可调，从而提供了一种电路简单、实用且操作方便的输出电压可调的igbt测试电源电路。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例公开的输出电压可调的igbt测试电源电路原理图。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.如图1所示，本实施例公开一种输出电压可调的igbt测试电源电路，包括两级buck(降压)电路：第一级buck电路和第二级buck电路，第一级buck电路和第二级buck电路均采用lm2596
‑
adj芯片，且第一级buck电路的输出端连接第二级buck电路的输入端，第二级buck电路的输出端作为电压可调电路的输出端。
19.第一级buck电路包括芯片u10、电阻r21、电阻r23、电阻r24、电阻r29、电感l3、电容
c11、电容c38、电容c70、二极管d4。芯片u10型号为lm2596
‑
adj，芯片u10的端口1( vin)通过电容c70连接第一级buck电路的输出端vol
‑
，芯片u10的端口5(on/off)和端口3(gnd)也连接第一级buck电路的输出端vol
‑
，芯片u10的端口2(output)同时连接电感l3的一端以及二极管d4的阴极，二极管d4的阳极接第一级buck电路的输出端vol
‑
，电感l3的另一端为作为第一级buck电路的输出端vol ，芯片u10的端口4(feedback)通过电容c11连接第一级buck电路的输出端vol ，第一级buck电路的输出端vol 与输出端vol
‑
之间连接电容c38，第一级buck电路的输出端vol 通过电阻电路连接到芯片u10的端口4(feedback)。
20.本实施例中，所述电阻电路为3组串联的电阻和开关组合电路并联后形成的电路：第一组串联的电阻和开关组合电路包括电阻r21和三触头开关k1b，电阻r21的一端接芯片u10的端口4，电阻r21的另一端连接三触头开关k1b的公共端，三触头开关k1b的公共端与第一选择端处于常闭状态，第一选择端连接第一级buck电路的输出端vol ，三触头开关k1b的公共端与其中第二选择端处于常开状态，第二选择端连接dc12v电源；第二组串联的电阻和开关组合电路包括电阻r23和三触头开关k2b，电阻r23的一端接芯片u10的端口4，电阻r23的另一端连接三触头开关k2b的公共端，三触头开关k2b的公共端与第一选择端处于常闭状态，第一选择端连接第一级buck电路的输出端vol ，三触头开关k2b的公共端与其中第二选择端处于常开状态，第二选择端连接dc12v电源；第三组串联的电阻和开关组合电路包括电阻r24和三触头开关k3b，电阻r24的一端接芯片u10的端口4，电阻r24的另一端连接三触头开关k3b的公共端，三触头开关k3b的公共端与第一选择端处于常闭状态，第一选择端连接第一级buck电路的输出端vol ，三触头开关k3b的公共端与其中第二选择端处于常开状态，第二选择端连接dc12v电源。
21.第二级buck电路包括芯片u12、电阻r25、电阻r27、电阻r31、电感l4、电容c12、电容c39、电容c43、二极管d5。芯片u12型号为lm2596
‑
adj，芯片u12的端口1( vin)通过电容c39连接第二级buck电路的输出端p1
‑
，芯片u12的端口5(on/off)和端口3(gnd)也连接第二级buck电路的输出端p1
‑
，芯片u12的端口2(output)同时连接电感l43的一端以及二极管d5的阴极，二极管d5的阳极接第二级buck电路的输出端p1
‑
，电感l4的另一端为作为第二级buck电路的输出端p1 ，芯片u12的端口4(feedback)通过电容c12连接第二级buck电路的输出端p1 ，第二级buck电路的输出端p1 通过电阻r27连接到芯片u12的端口4(feedback)，第二级buck电路的输出端p1 和输出端p1
‑
之间接电容c43。
22.该实施例电压可调的电路的工作原理如下：
23.由于lm2596
‑
adj在输出、输入压差大的情况下，会进入猝发模式，如输入电压30v，输出0.5v，这会导致电压纹波大的现象，采用两级buck电路，根据第二级buck电路的输出电压决定第一级buck电路的输入电压，举例，当芯片u12输出电压在0
‑
10v变化时，将芯片u10的输出设定为12v，当芯片u12输出电压在10
‑
20v变化时，将芯片u10的输出设定为22v，当芯片u12的输出电压在20
‑
30v变化时，将芯片u10的输出电压设定为32v。
24.芯片u10的输出电压v
out10＝
v
ref
(1 并联电阻电路两端的阻值/r29)。
25.因为v
ref
为lm2596
‑
adj内部基准电压，不能改变，而电阻r29的阻值也是固定，无法改变，因此，若要改变芯片u10的输出电压，需要改变并联电阻电路两端的阻值。
26.本实施例中，通过切换第一级buck电路中的并联电阻电路中开关三触头开关k1b、三触头开关k2b三触头开关k3b从而使得并联电阻电路两端的阻值分别为电阻r21、电阻
r23、电阻r24的阻值，来使芯片u10的输出为12、22、32v，当然，根据第二级buck电路的输出电压的需要，还可以使得并联电阻电路两端的阻值分别为其中任两个电阻并联后的阻值或者三个电阻并联后的阻值，从而使的芯片u10的输出电压进行改变。
27.本实施例中，并联的电阻电路能够选择开关的通断改变并联的电阻电路两端的阻值，当然，本领域一般技术人员容易理解，也可以采用其他方式组成电阻可调的电路，从而替换并联的电阻电路，如可调电阻。
28.实施例二
29.为使电压可调的电路的输出实现连续可调，必须令lm2596
‑
adj的采样端信号是连续可调的，本实施例中通过第二级buck电路实现，该实施例在实施例一的基础上，在第二级buck电路中设置一电阻r25，该电阻r25一端连接电阻27和电阻31之间的结点，另一端连接采样电压v
ref_set
，则该电压可调的电路的输出电压为：
30.v
out＝
v
ref
(1 r27/r31 r27/r25)
‑
v
ref_set
*(r27/r25)，v
ref
为
31.lm2596
‑
adj内部基准电压，不能改变，而电阻r25、r27、r31的阻值也是固定，无法改变，因此，若要改变输出电压v
out
，需要改变采样电压v
ref_set
，连续调节采样电压v
ref_set
即可使v
out
在连续可调，如v
ref_set
在0～2v变化，输出电压v
out
在0.5～30v进行连续变化。
32.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。