CN207184436U - 千安培大电流脉冲信号产生装置及didt测试设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种千安培大电流脉冲信号产生装置及DIDT测试设备，千安培大电流脉冲信号产生装置包括高压电源、高压电容组模块、方波信号发生模块、驱动模块及IGBT，高压电源的输入端用于接入交流电源，高压电源的正极电源端与高压电容组模块的正极输入端连接，高压电源的负极电源端与高压电容组模块的负极输入端连接，高压电容组模块的正极输出端与IGBT的集电极连接；高压电容组模块的负极输出端与IGBT的发射极连接；方波信号发生模块的输出端与驱动模块的输入端连接；驱动模块的输出端与IGBT的门极连接。本实用新型实现了最高千安级的标准方波脉冲信号输出，以匹配被测产品的额定电流，真实地反映出被测产品动态响应数据。

Description

千安培大电流脉冲信号产生装置及DIDT测试设备

技术领域

本实用新型涉及测试设备技术领域，特别涉及一种千安培大电流脉冲信号产生装置及DIDT测试设备。

背景技术

从百安到千安级的大电流快速动态响应测试装置，目前还是空白，特别是在霍尔传感器领域，几乎是没有这方面的应用。

例如：霍尔电流传感器的di/di测试是霍尔电流传感器中一个重要的技术指标，常规霍尔电流传感器的额定电流大多为50A至2000A不等，现有的功率脉冲信号功率发生器也只有1A左右，测量其响应时间的方法一般是在其一次测量端用缠绕多匝的方法，来测试霍尔电流传感器的di/dt特性。

但是，这种测试方式所提供的脉冲电流幅度小，测试线过长，累积电感较大，不能真实、准确反映出传感器的上升和下降波形，测量波形和数据误差较大。无法满足产品的实际需要。极大地影响被测产品性能。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种千安培大电流脉冲信号产生装置及 DIDT测试设备，旨在实现百安级到千安级的大电流标准方波脉冲信号输出，以匹配被测产品的额定电流，真实地反映出被测产品动态响应数据。

为实现上述目的，本实用新型提出的一种千安培大电流脉冲信号产生装置，应用于产品动态测试及DIDT测试中，所述千安培大电流脉冲信号产生装置包括高压电源、高压电容组模块、方波信号发生模块、驱动模块及IGBT，所述高压电源的输入端用于接入交流电源，所述高压电源的正极电源端与所述高压电容组模块的正极输入端连接，所述高压电源的负极电源端与所述高压电容组模块的负极输入端连接，所述高压电容组模块的正极输出端与所述 IGBT的集电极连接；所述高压电容组模块的负极输出端与所述IGBT的发射极连接；所述方波信号发生模块的输出端与所述驱动模块的输入端连接；所述驱动模块的输出端与所述IGBT的门极连接；其中，

所述高压电容组模块，用于储蓄所述高压电源提供的电能并输出大功率恒定电流；

所述方波信号发生模块，用于产生方波信号；

所述驱动模块，用于在接收到所述方波信号时，产生驱动信号；

所述IGBT，用于根据所述驱动信号进行大功率开关驱动，以将所述高压电容组模块里大功率电量储能转换为快速的大功率恒定电流输出。

优选地，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括容性负载电阻模块，所述容性负载电阻模块串联连接于所述高压电容组模块与所述IGBT的集电极之间。

优选地，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括测试工装，所述测试工装串联设置于所述容性负载电阻模块与所述IGBT的集电极之间。

优选地，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括用于控制所述方波信号发生模块工作的控制模块，所述控制模块的输出端与所述方波信号发生模块的受控端连接。

优选地，所述方波信号发生模块包括第一三极管、第一开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一触发器、第二触发器、第三触发器、第四触发器、第五触发器、第六触发器、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电位器、第二电位器、第三电位器及光电转换器，所述光电转换器包括发送单元及接收单元；所述第一开关的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述第一电容的第一端、所述第一电位器的第一静触点、动触点及第一二极管的阳极互连，并接地；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第一触发器的输入端及所述第一电容的第二端互连；所述第二电阻的第二端与第一直流电源端连接；所述第一触发器的输出端经所述第二电容与所述第三电阻的第一端、所述第一电位器的第二静触点及所述第二触发器的输入端互连，所述第三电阻的第二端与所述第一二极管的阴极连接；所述第二触发器的输出端经所述第四电阻与所述第一三极管的基极及所述第五电阻的第一端互连；所述第五电阻的第二端接地，所述第一三极管的集电极经所述第六电阻与所述第三触发器的输入端、所述第七电阻的第一端及所述第八电阻的第一端互连，所述第一三极管的发射极接地；所述第三触发器的输出端与所述第四触发器、第五触发器、第六触发器的输入端、第二二极管的阳极及第三二极管的阴极互连；所述第七电阻的第二端与所述第二电位器的第一静触点连接；所述第八电阻的第二端与所述第三电位器的第一静触点连接；所述第二电位器的第二静触点与动触点及所述第二二极管的阴极互连；所述第三电位器的第二静触点与动触点及所述第三二极管的阳极互连；所述第四触发器、第五触发器和第六触发器的输出端分别经所述第九电阻、第十电阻和第十一电阻与所述发送单元的阳极连接；所述发送单元的阴极接地，所述接收单元的集电极为所述方波信号发生模块的输出端，并与所述第一直流电源端连接，所述接收单元的发射极接地。

优选地，所述驱动模块包括IGBT驱动光耦、第二三极管、第三三极管、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第四二极管、第五二极管、第三电容及第四电容，所述 IGBT驱动光耦包括反相信号触发脚、公共脚、驱动信号输出脚，所述信号触发脚经所述第十二电阻与所述方波信号发生模块的输出端连接，所述驱动信号输出脚与所述第十三电阻的第一端及所述第十四电阻的第一端互连，所述第十三电阻的第二端与第三电容的第一端、所述第二三极管的基极及所述第三三极管的基极互连；所述第十四电阻的第二端与所述第三电容的第二端均与第二直流电源端连接；所述第二三极管的集电极与第三直流电源端连接，所述第二三极管的发射极和所述第三三极管的发射极分别经所述第十五电阻和所述第十六电阻与所述IGBT的门极、所述第四电容的第一端及所述第十七电阻的第一端互连，所述第三三极管的集电极与所述第二直流电源端连接；所述第四电容的第二端和第十七电阻的第二端分别与所述IGBT的发射极连接；所述公共端与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极经所述第十八电阻与所述第五二极管的阳极连接；所述第五二极管的阴极与所述第六二极管的阳极连接，所述第六二极管的阴极与所述IGBT的发射极连接。

优选地，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括IGBT保护模块，所述IGBT驱动光耦还包括电压检测脚、故障信号输出脚，所述IGBT保护模块包括光耦、第四三极管、第五三极管、继电器、双二极管、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第五电容及第六电容，所述电压检测脚与所述第十八电阻连接，所述故障信号输出脚经所述第十九电阻与所述第二十电阻的第一端、所述第五电容的第一端、所述第四三极管的基极互连；所述第二十电阻的第二端与所述第五电容的第二端、所述第四三极管的发射极及所述第一直流电源端互连；所述第四三极管的集电极与所述第二十一电阻的第一端及所述第二十二电阻的第一端互连；所述第二十一电阻的第二端与所述发送单元的阳极连接；所述第二十二电阻的第二端与所述光耦的阳极、所述第二十三电阻的第一端及所述第六电容的第一端互连，所述光耦的阴极、所述第二十三电阻的第二端及所述第六电容的第二端均接地；所述光耦的集电极与所述双二极管的阳极、所述继电器线圈的第一端、所述第五三极管的集电极及所述第二直流电源端互连，所述光耦的发射极与所述第二十四电阻的第一端及所述第五三极管的发射极；所述双二极管的阴极与所述继电器线圈的第二端分别与所述第三直流电源端连接。

优选地，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括直流电源模块，所述信号发生模块包括所述直流电源模块包括第一直流电源转换模块及第二直流电源转换模块，所述第一直流电源转换模块和第二直流电源转换模块的输入端用于接入交流电源，所述第一直流电源转换模块和第二直流电源转换模块的输出端分别与所述方波信号发生模块的电源端连接。

优选地，所述第一直流电源转换模块包括电源输入端、整流二极管、滤波模块、第一降压芯片、第一滤波电容及第二滤波电容，所述电源输入端用于与供电电源连接，所述整流二极管的阳极为与所述电源输入端连接，所述整流二极管的阴极与所述滤波模块的输入端连接；所述滤波模块的第一输出端与所述第一降压芯片的正极输入端连接，所述滤波模块的第二输出端与所述第一降压芯片的负极输入端连接；所述第一降压芯片的正极输出端为所述第一直流电源端，并与所述第一滤波电容及第二滤波电容的第一端连接，所述第一降压芯片的负极输出端与所述第一滤波电容及第二滤波电容的第二端均接地。

优选地，所述第二直流电源转换模块包括第二降压芯片、第三滤波电容、第四滤波电容、第五滤波电容、第二十五电阻及稳压二极管，所述第二降压芯片的正极输入端与所述滤波模块的第一输出端连接，所述第二降压芯片的负极输入端与所述滤波模块的第二输出端连接；所述第二降压芯片的正极输出端为所述第三直流电源端，并与所述第三滤波电容、第四滤波电容及所述第二十五电阻的第一端连接，所述第二降压芯片的负极输出端为所述第二直流电源端，并与所述第三滤波电容、第三滤波电容的第二端、所述第五滤波电容的第一端及所述稳压二极管的阳极互连；所述稳压二极管的阴极与所述第五滤波电容的第二端极所述第二十五电阻的第二端均接地。

本实用新型还提出一种DIDT测试设备，所述DIDT测试设备包括如上所述的千安培大电流脉冲信号产生装置；所述千安培大电流脉冲信号产生装置包括高压电源、高压电容组模块、方波信号发生模块、驱动模块及IGBT，所述高压电源的正极电源端与所述高压电容组模块的正极输入端连接，所述高压电源的负极电源端与所述高压电容组模块的负极输入端连接，所述高压电容组模块的正极输出端与所述IGBT的集电极连接；所述高压电容模组的负极输出端与所述IGBT的发射极连接；所述方波信号发生模块的输出端与所述驱动模块的输入端连接；所述驱动模块的输出端与所述IGBT的门极连接；其中，所述高压电容组模块，用于接收所述高压电源并储能；所述方波信号发生模块，用于产生方波信号；所述驱动模块，用于在接收到所述方波信号时，产生驱动信号；所述IGBT，用于根据所述驱动信号进行开/关，以将所述高压电容组模块的储能信号转换为脉冲信号输出。

本实用新型千安培大电流脉冲信号产生装置通过设置方波信号发生模块来产生方波信号，并输出该方波信号至驱动模块，以使驱动模块驱动IGBT工作，并根据该驱动信号进行开关驱动，并在IGBT开启时，将高压电容组模块的储能信号输出至电流回路，且在IGBT闭合时，停止高压电源输出的电源信号和所述高压电容组模块的储能信号的叠加信号输出至电流回路，从而将所述高压电容组模块里大功率电量储能转换为快速的大功率恒定电流输出，以实现百安级到千安级的大电流标准方波脉冲信号输出。本实用新型提供的千安培大电流脉冲信号产生装置解决了现有的脉冲信号发生器中脉冲电流幅度小，测试线过长，累积电感较大，不能真实、准确反映出传感器的上升和下降波形，测量波形和数据误差较大，无法满足产品的实际需要，极大地影响被测产品性能的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型千安培大电流脉冲信号产生装置应用于DIDT测试设备中第一实施例的功能模块示意图；

图2为图1所示的方波信号发生模块中方波信号发生模块的电路结构示意图；

图3为图1所示的方波信号发生模块中方波信号放大模块的电路结构示意图；

图4为图1所示的方波信号发生模块中IGBT保护模块的电路结构示意图；

图5为图1所示的方波信号发生模块中复位电路的电路结构示意图；

图6为图1所示千安培大电流脉冲信号产生装置中第一和电源转换电路和第二直流电源转换模块的结构示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种千安培大电流脉冲信号产生装置，应用于DIDT测试设备中。

参照图1，在本实用新型一实施例中，该千安培大电流脉冲信号产生装置包括高压电源10、高压电容组模块20、IGBT、方波信号发生模块30及驱动模块40，所述高压电源的输入端用于接入交流电源AC，所述高压电源10的正极电源端与所述高压电容组模块20的正极输入端连接，所述高压电源10 的负极电源端与所述高压电容组模块20的负极输入端连接，所述高压电容组模块20的正极输出端与所述IGBT的集电极连接；所述高压电容组模块20的负极输出端与所述IGBT的发射极连接；所述方波信号发生模块30的输出端与所述驱动模块40的输入端连接；所述驱动模块40的输出端与所述IGBT 的门极连接；其中，

所述高压电容组模块20，用于储蓄所述高压电源10提供的电能并提供大功率恒定电流；

所述方波信号发生模块30，用于产生方波信号；

所述驱动模块40，用于在接收到所述方波信号时，产生驱动信号；

所述IGBT，用于根据所述驱动信号进行大功率开关驱动，以将所述高压电容组模块20里大功率电量储能转换为快速的大功率恒定电流输出。

其中，高压电源10为高压直流电源，且在0-500V之间可调，用于将输入的交流电源AC转换为高压直流电源后输出。高压电容组模块20在对输入的高压直流电源进行电能储备，并在IGBT开启时释放恒定电流，以产生大电流脉冲信号，其中，高压电容组模块20由大容量电解电容和大容量无极性无感电容等高压、大容量的电容组成，高压电容组模块20用于储蓄电能，保证在IGBT开通期间内有持续的恒流输出。所述方波信号发生模块30，用于产生方波信号，并输出该方波信号至IGBT，以控制IGBT开启/关断。IGBT由上桥臂IGBT和下桥臂IGBT两个IGBT组成，通过上桥臂IGBT的快速反应二极管来实现下桥臂IGBT管的快速关断，下桥臂IGBT用于根据所述方波信号进行开关驱动，以将所述高压电容组模块20里大功率电量储能转换为快速的大功率恒定电流输出，具体地，在IGBT开启时，电流回路输出所述高压电容组模块20的储能信号，此时相当于输出的为高电平、大电流恒流信号，而在IGBT闭合时，电流回路被关断，此时相当于输出的为低电平的信号，这样，通过方波信号发生模块30产生的方波信号输出至驱动模块40，以在驱动模块 40的驱动下，控制IGBT开启/关断，从而使IGBT在被瞬间触通时，电流回路获得一大功率恒定电流的方波脉冲信号。

本实用新型千安培大电流脉冲信号产生装置通过设置方波信号发生模块 30来产生方波信号，并输出至驱动模块40，以使驱动模块40根据该方波信号驱动IGBT进行大功率开关驱动。具体地，在IGBT开启时，将所述高压电容组模块20的储能信号输出至电流回路，以提供足够大的恒定电流，使IGBT 能迅速建立栅控电场而导通；在IGBT闭合时，停止高压电源10输出所述高压电容组模块20的储能信号输出至电流回路，从而将所述高压电容组模块里大功率电量储能转换为快速的大功率恒定电流输出，以实现百安级到千安级的大电流标准方波脉冲信号输出，从而匹配被测产品的额定电流，真实地反映出被测产品动态响应数据。本实用新型提供的千安培大电流脉冲信号产生装置解决了现有的脉冲信号发生器中脉冲电流幅度小，测试线过长，累积电感较大，不能真实、准确反映出传感器的上升和下降波形，测量波形和数据误差较大，无法满足产品的实际需要，极大地影响被测产品性能的问题。

参照图1，在一优选实施例中，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括容性负载电阻模块50，所述容性负载电阻模块50串联连接于所述高压电容组模块与所述IGBT的集电极之间。

本实施例中，容性负载电阻模块50用于调节高压电源输出的电压大小，以实现对电流回路的电流大小进行控制，进而获得一与被测霍尔传感器额定电流幅度匹配的脉冲方波。本实用新型实现了脉冲信号的电流幅度可调。

参照图1，在一优选实施例中，所述大电流脉冲产生电路还包括测试工装 60，所述测试工装串联设置于所述高压电源10的正极电源端与所述IGBT的输入端。

本实施例中，测试工装60与开关电源10及IGBT可拆卸电连接，可以是铜等金属材料制成的金属柱，测试工装60相当于一测试台，例如：在测试霍尔传感器的动态响应时间时，将该单匝导通50穿过被测霍尔传感器通孔的圆心位置，并将大电流的脉冲信号输出至被测霍尔传感器的一次测量端，从而提高了动态响应时间的测试精度。另外由于本实施例采用的是测试工装的方式对霍尔传感器的进行测量，由于无需人工绕线，从而减小了测试工作量，提高了测试效率。

参照图1至图6，在一优选实施例中，所述方波信号发生模块30所述方波信号发生模块30包括第一三极管Q1、第一开关S1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻 R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一触发器U1A、第二触发器U1B、第三触发器U1C、第四触发器U1D、第五触发器U1E、第六触发器U1F、第一电容C1、第二电容C2、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电位器W1、第二电位器 W2、第三电位器W3及光电转换器411，所述光电转换器411包括发送单元 T2521Z及接收单元R2521Z；所述第一开关S1的第一端与所述第一电阻R1 的第一端连接，所述第一开关S1的第二端与所述第一电容C1的第一端、所述第一电位器W1的第一静触点、动触点及第一二极管D1的阳极互连，并接地；所述第一电阻R1的第二端与所述第二电阻R2的第一端、所述第一触发器U1A的输入端及所述第一电容C1的第二端互连；所述第二电阻R2的第二端与第二直流电源端VCC2连接；所述第一触发器U1A的输出端经所述第二电容C2与所述第三电阻R3的第一端、所述第一电位器W1的第二静触点及所述第二触发器U1B的输入端互连，所述第三电阻R3的第二端与所述第一二极管D1的阴极连接；所述第二触发器U1B的输出端经所述第四电阻R4与所述第一三极管Q1的基极及所述第五电阻R5的第一端互连；所述第五电阻 R5的第二端接地，所述第一三极管Q1的集电极经所述第六电阻R6与所述第三触发器U1C的输入端、所述第七电阻R7的第一端及所述第八电阻R8的第一端互连，所述第一三极管Q1的发射极接地；所述第三触发器的输出端与所述第四触发器U1D、第五触发器U1E、第六触发器U1F的输入端、第二二极管D2的阳极及第三二极管D3的阴极互连；所述第七电阻R7的第二端与所述第二电位器W2的第一静触点连接；所述第八电阻R8的第二端与所述第三电位器W3的第一静触点连接；所述第二电位器W2的第二静触点与动触点及所述第二二极管D2的阴极互连；所述第三电位器W3的第二静触点与动触点及所述第三二极管D3的阳极互连；第四触发器U1D、第五触发器U1E和第六触发器U1F的输出端分别经所述第九电阻R9、第十电阻R10和第十一电阻 R11与所述发送单元T2521Z的阳极连接；所述发送单元T2521Z的阴极接地，所述接收单元R2521Z的集电极为所述方波信号发生模块30的输出端，并与所述第二直流电源端VCC2连接，所述接收单元R2521Z的发射极接地。

本实施例中，第一电容C1用于滤除供电电源中的杂波，第二电容C2用于将第一触发器U1A产生的方波信号耦合至第二触发器U1B。触发器U1A、 U1B、U1C、U1D、U1E、U1F用于进行高低电平转换，以产生方波信号，并提高对IGBT的驱动能力，触发器U1A、U1B、U1C、U1D、U1E、U1F集成于同一集成芯片中，如74HC14型施密特触发器，以减少方波信号发生模块 PCB板的体积以及降低电路自身的功耗及生产成本。第一电位器W1用于修正方波信号，第四电阻R4和第五电阻R5串联分压以调节第一三极管Q1的导通程度，从而调节方波信号的幅度，第二电位器W2和第三电位器W3用于调节方波信号的占空比。当第一开关S1闭合时，触发器U1A、U1B、U1C、 U1D、U1E、U1F会产生瞬间低电压的方波信号，使得光电转换器411中的发送单元T2521Z导通，并通过光电转换效应触发光电转换器411中的接收单元R2521Z导通，从而输出方波信号。

进一步地，方波信号发生模块30还包括拨动开关J3、电容C41，该拨动开关J3并联设置于第五电阻R5的两端，用于控制输出连续脉冲/单脉冲的方波信号，电容C41串联设置第三触发器U1C的输入端与地之间，用于滤除方波信号中的杂波。

参照图1至图6，在一优选实施例中，所述驱动模块40包括IGBT驱动光耦IC1、第二三极管Q2、第三三极管Q3、第十二电阻R12A、第十三电阻 R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第四二极管D4、第五二极管D5、第三电容C3及第四电容 C4，所述IGBT驱动光耦IC1包括反相信号触发脚、公共脚、驱动信号输出脚，所述信号触发脚经所述第十二电阻R12A与所述方波信号发生模块30的输出端连接，所述驱动信号输出脚与所述第十三电阻R13的第一端及所述第十四电阻R14的第一端互连，所述第十三电阻R13的第二端与第三电容C3 的第一端、所述第二三极管Q2的基极及所述第三三极管Q3的基极互连；所述第十四电阻R14的第二端与所述第三电容C3的第二端均与第二直流电源端 VCC2连接；所述第二三极管Q2的集电极与第三直流电源端VCC3连接，所述第二三极管Q2的发射极和所述第三三极管Q3的发射极分别经所述第十五电阻R15和所述第十六电阻R16与所述IGBT的门极、所述第四电容C4的第一端及所述第十七电阻R17的第一端互连，所述第三三极管Q3的集电极与所述第二直流电源端VCC2连接；所述第四电容C4的第二端和第十七电阻R17 的第二端分别与所述IGBT的发射极连接；所述公共端与所述第四二极管D4 的阳极连接，所述第四二极管D4的阴极经所述第十八电阻R18与所述第五二极管D5的阳极连接；所述第五二极管D5的阴极与所述第六二极管D6的阳极连接，所述第六二极管D6的阴极与所述IGBT的集电极连接。

本实施例中，二极管D4、D5及D6用于提高IGBT驱动光耦IC1的反向耐压值。IGBT驱动光耦IC1优选采用A316J型光耦，IGBT驱动光耦IC1 还包括无相信号触发脚，无相信号触发脚经电阻R12C与第一直流电源端 VCC1连接，以上拉无相信号触发脚的电压，从而输入为高电平。方波信号放大模块42还包括电阻12B，电阻12B串联设置于第一直流电源端VCC1与反相信号触发脚之间，当接收单元R2521Z导通，并输出低电平的方波信号时，方波信号经电阻R12A、R12B串联分压后输出至反相信号触发脚，进而通过光耦信号隔离后经驱动信号输出脚输出至第二三极管Q2和第三三极管Q3的基极，从而驱动第二三极管Q2和第三三极管Q3轮流导通，当方波信号为高电平时，第二三极管Q2导通，第三三极管Q3处于截止状态，进而驱动IGBT 导通，此时IGBT输出的为高电平的大电流脉冲方波。当方波信号为低电平时，第三三极管Q3导通，第二三极管Q2处于截止状态，进而驱动IGBT截止，此时IGBT输出的为低电平的大电流脉冲方波，进而输出高/低电平变换的大电流脉冲方波。

参照图1至图6，进一步地，上述实施例中，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括IGBT保护模块41，所述IGBT驱动光耦IC1还包括电压检测脚、故障信号输出脚，所述IGBT保护模块41包括光耦U1、第四三极管 Q4、第五三极管Q5、继电器JZ、双二极管431、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第五电容C5及第六电容C6，所述电压检测脚与所述第十八电阻R18连接，所述故障信号输出脚经所述第十九电阻R19与所述第二十电阻 R20的第一端、所述第五电容C5的第一端、所述第四三极管Q4的基极互连；所述第二十电阻R20的第二端与所述第五电容C5的第二端、所述第四三极管 Q4的发射极及所述第一直流电源端VCC1互连；所述第四三极管Q4的集电极与所述第二十一电阻R21的第一端及所述第二十二电阻R22的第一端互连；所述第二十一电阻R21的第二端与所述发送单元T2521Z的阳极连接；所述第二十二电阻R22的第二端与所述光耦U1的阳极、所述第二十三电阻R23的第一端及所述第六电容C6的第一端互连，所述光耦U1的阴极、所述第二十三电阻R23的第二端及所述第六电容C6的第二端均接地；所述光耦U1的集电极与所述双二极管431的阳极、所述继电器JZ线圈的第一端、所述第五三极管Q5的集电极及所述第二直流电源端VCC2互连，所述光耦U1的发射极与所述第二十四电阻R24的第一端及所述第五三极管Q5的发射极；所述双二极管431的阴极与所述继电器JZ线圈的第二端分别与所述第三直流电源端 VCC3连接。

电压检测脚DESAT在检测到IGBT集电极与发射极之间的电压大于预设值时，一般该预设值为7V，则故障信号输出脚输出的信号由高电平跳转为低电平，使得第十九电阻R19和第二十电阻R20串联分压后触发第四三极管Q4 导通，以触发光耦U1导通，进而触发第五三极管Q5导通，在第五三极管 Q5导通后，使得继电器JZ上电吸合，并实现第二直流电源端VCC2与第三直流电源端VCC3短接后，触发第二三极管Q2和第三三极管Q3截止，进而控制IGBT停止工作，以避免IGBT损坏。同时在第四三极管Q4导通后，后触发光电转换器中的发送单元T2521Z截止，从而停止输出方波信号IGBT驱动光耦IC1，从而也可以控制IGBT停止工作，以避免IGBT损坏。

本实施例中，驱动模块40还包括复位电路42，复位电路42包括复位开关S2、电阻R41、R42及二极管D41、电容C41、C42，IGBT驱动光耦IC1 还包括复位脚，复位开关S2的第一端经电阻R41与IGBT驱动光耦IC1的复位脚连接，复位开关的第二端接地，电阻R42的一端与第二直流电源端VCC2 连接，一端与IGBT驱动光耦IC1的复位脚连接，电容C41和电容C42分别串联设置于复位脚与地之间，当复位开关闭合时，电阻R41、R42串联分压，以输出复位信号至复位脚，以实现IGBT驱动光耦IC1的芯片复位。

参照图1至图6，基于上述实施例，千安培大电流脉冲信号产生装置还进一步包括直流电源模块70，所述信号发生模块包括所述直流电源模块70包括第一直流电源转换模块71及第二直流电源转换模块72，所述第一直流电源转换模块71和第二直流电源转换模块72的输入端用于接入交流电源，所述第一直流电源转换模块71和第二直流电源转换模块72的输出端分别与所述方波信号发生模块30的电源端连接。

本实施例中，直流电源模块70用于将输入的交流电源转换成合适的直流电源后输出至方波信号发生模块30，以供方波信号发生模块30工作。

其中，所述第一直流电源转换模块71包括电源输入端Vin、整流二极管 D61、滤波模块61、第一降压芯片U61、第一滤波电容C61及第二滤波电容 C62，所述电源输入端用于与供电电源连接，所述整流二极管D61的阳极为与所述电源输入端Vin连接，所述整流二极管D61的阴极与所述滤波模块61的输入端连接；所述滤波模块711的第一输出端与所述第一降压芯片U61的正极输入端连接，所述滤波模块711的第二输出端与所述第一降压芯片U61的负极输入端连接；所述第一降压芯片U61的正极输出端为所述第二直流电源

端VCC2，并与所述第一滤波电容C61及第二滤波电容C62的第一端连接，所述第一降压芯片U61的负极输出端与所述第一滤波电容C61及第二滤波电容C62的第二端均接地。

本实施例中，供电电源优选采用24V的直流电源，滤波模块61用于滤除直流电源中的杂波，以提高千安培大电流脉冲信号产生装置自身的电磁抗干扰能力，以及避免千安培大电流脉冲信号产生装置对或者霍尔传感器产生干扰。供电电源输出的电源电压经整流二极管D61、第一滤波电容C61整流及滤波后输出至第一降压芯片U61，以将电源电压转换为合适的第一直流电源，例如将24V转换为5V后输出至第二直流电源端VCC2，并经第二直流电源端 VCC2输出。

参照图1至图6，进一步地，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括第二直流电源转换模块72，所述第二直流电源转换模块72包括第二降压芯片 U71、第三滤波电容C63、第四滤波电容C64、第五滤波电容C65、第二十五电阻R25及稳压二极管Z1，所述第二降压芯片U71的正极输入端与所述滤波模块61的第一输出端连接，所述第二降压芯片U71的负极输入端与所述滤波模块61的第二输出端连接；所述第二降压芯片U71的正极输出端为所述第三直流电源端VCC3，并与所述第三滤波电容C63、第四滤波电容C64及所述第二十五电阻R25的第一端连接，所述第二降压芯片U71的负极输出端为所述第二直流电源端VCC2，并与所述第三滤波电容C63、第三滤波电容C63的第二端、所述第五滤波电容C65的第一端及所述稳压二极管Z1的阳极互连；所述稳压二极管Z1的阴极与所述第五滤波电容C65的第二端极所述第二十五电阻R25的第二端均接地。

本实施例中，供电电源输出的电源电压经整流二极管D61、第一滤波电容C61整流及滤波后输出至第二降压芯片U71，以将电源电压转换为合适的第二直流电源和第三直流电源，例如将24V转换为+15V和-9V，后分别输出至第三直流电源端VCC3和第二直流电源端VCC2，并经第三直流电源端 VCC3和第二直流电源端VCC2。

参照图1至图6，在一优选实施例中，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括用于控制所述方波信号发生模块30工作的控制模块80，所述控制模块80的输出端与所述方波信号发生模块30的受控端连接。

本实施例中，控制模块80用于输出控制信号，以控制方波信号发生模块 30工作，本实施例中，控制模块80可以是控制开关，也可以是主控芯片，在此不做限制。

本实用新型还提出一种DIDT测试设备，所述DIDT测试设备包括如上所述的千安培大电流脉冲信号产生装置。该千安培大电流脉冲信号产生装置的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述；可以理解的是，由于在本实用新型DIDT测试设备中使用了上述千安培大电流脉冲信号产生装置，因此，本实用新型DIDT测试设备的实施例包括上述千安培大电流脉冲信号产生装置全部实施例的全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种千安培大电流脉冲信号产生装置，应用于DIDT测试设备中，其特征在于，所述千安培大电流脉冲信号产生装置包括高压电源、高压电容组模块、方波信号发生模块、驱动模块及IGBT，所述高压电源的输入端用于接入交流电源，所述高压电源的正极电源端与所述高压电容组模块的正极输入端连接，所述高压电源的负极电源端与所述高压电容组模块的负极输入端连接，所述高压电容组模块的正极输出端与所述IGBT的集电极连接；所述高压电容组模块的负极输出端与所述IGBT的发射极连接；所述方波信号发生模块的输出端与所述驱动模块的输入端连接；所述驱动模块的输出端与所述IGBT的门极连接；其中，

所述高压电容组模块，用于储蓄所述高压电源提供的电能并提供大功率恒定电流；

所述方波信号发生模块，用于产生方波信号；

所述驱动模块，用于在接收到所述方波信号时，产生驱动信号；

所述IGBT，用于根据所述驱动信号进行大功率开关驱动，以将所述高压电容组模块里大功率电量储能转换为快速的大功率恒定电流输出。

2.如权利要求1所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括容性负载电阻模块，所述容性负载电阻模块串联连接于所述高压电容组模块与所述IGBT的集电极之间。

3.如权利要求1所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括用于控制所述方波信号发生模块工作的控制模块，所述控制模块的输出端与所述方波信号发生模块的受控端连接。

4.如权利要求1所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述方波信号发生模块包括第一三极管、第一开关、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一触发器、第二触发器、第三触发器、第四触发器、第五触发器、第六触发器、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电位器、第二电位器、第三电位器及光电转换器，所述光电转换器包括发送单元及接收单元；所述第一开关的第一端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一开关的第二端与所述第一电容的第一端、所述第一电位器的第一静触点、动触点及第一二极管的阳极互连，并接地；所述第一电阻的第二端与所述第二电阻的第一端、所述第一触发器的输入端及所述第一电容的第二端互连；所述第二电阻的第二端与第一直流电源端连接；所述第一触发器的输出端经所述第二电容与所述第三电阻的第一端、所述第一电位器的第二静触点及所述第二触发器的输入端互连，所述第三电阻的第二端与所述第一二极管的阴极连接；所述第二触发器的输出端经所述第四电阻与所述第一三极管的基极及所述第五电阻的第一端互连；所述第五电阻的第二端接地，所述第一三极管的集电极经所述第六电阻与所述第三触发器的输入端、所述第七电阻的第一端及所述第八电阻的第一端互连，所述第一三极管的发射极接地；所述第三触发器的输出端与所述第四触发器、第五触发器、第六触发器的输入端、第二二极管的阳极及第三二极管的阴极互连；所述第七电阻的第二端与所述第二电位器的第一静触点连接；所述第八电阻的第二端与所述第三电位器的第一静触点连接；所述第二电位器的第二静触点与动触点及所述第二二极管的阴极互连；所述第三电位器的第二静触点与动触点及所述第三二极管的阳极互连；所述第四触发器、第五触发器和第六触发器的输出端分别经所述第九电阻、第十电阻和第十一电阻与所述发送单元的阳极连接；所述发送单元的阴极接地，所述接收单元的集电极为所述方波信号发生模块的输出端，并与所述第一直流电源端连接，所述接收单元的发射极接地。

5.如权利要求4所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述驱动模块包括IGBT驱动光耦、第二三极管、第三三极管、第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第四二极管、第五二极管、第三电容及第四电容，所述IGBT驱动光耦包括反相信号触发脚、公共脚、驱动信号输出脚，所述信号触发脚经所述第十二电阻与所述方波信号发生模块的输出端连接，所述驱动信号输出脚与所述第十三电阻的第一端及所述第十四电阻的第一端互连，所述第十三电阻的第二端与第三电容的第一端、所述第二三极管的基极及所述第三三极管的基极互连；所述第十四电阻的第二端与所述第三电容的第二端均与第二直流电源端连接；所述第二三极管的集电极与第三直流电源端连接，所述第二三极管的发射极和所述第三三极管的发射极分别经所述第十五电阻和所述第十六电阻与所述IGBT的门极、所述第四电容的第一端及所述第十七电阻的第一端互连，所述第三三极管的集电极与所述第二直流电源端连接；所述第四电容的第二端和第十七电阻的第二端分别与所述IGBT的发射极连接；所述公共脚与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极经所述第十八电阻与所述第五二极管的阳极连接；所述第五二极管的阴极与第六二极管的阳极连接，所述第六二极管的阴极与所述IGBT的发射极连接。

6.如权利要求5所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括IGBT保护模块，所述IGBT驱动光耦还包括电压检测脚、故障信号输出脚，所述IGBT保护模块包括光耦、第四三极管、第五三极管、继电器、双二极管、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第五电容及第六电容，所述电压检测脚与所述第十八电阻连接，所述故障信号输出脚经所述第十九电阻与所述第二十电阻的第一端、所述第五电容的第一端、所述第四三极管的基极互连；所述第二十电阻的第二端与所述第五电容的第二端、所述第四三极管的发射极及所述第一直流电源端互连；所述第四三极管的集电极与所述第二十一电阻的第一端及所述第二十二电阻的第一端互连；所述第二十一电阻的第二端与所述发送单元的阳极连接；所述第二十二电阻的第二端与所述光耦的阳极、所述第二十三电阻的第一端及所述第六电容的第一端互连，所述光耦的阴极、所述第二十三电阻的第二端及所述第六电容的第二端均接地；所述光耦的集电极与所述双二极管的阳极、所述继电器线圈的第一端、所述第五三极管的集电极及所述第二直流电源端互连，所述光耦的发射极与所述第二十四电阻的第一端及所述第五三极管的发射极；所述双二极管的阴极与所述继电器线圈的第二端分别与所述第三直流电源端连接。

7.如权利要求6所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述千安培大电流脉冲信号产生装置还包括直流电源模块，所述信号发生模块包括所述直流电源模块包括第一直流电源转换模块及第二直流电源转换模块，所述第一直流电源转换模块和第二直流电源转换模块的输入端用于接入交流电源，所述第一直流电源转换模块和第二直流电源转换模块的输出端分别与所述方波信号发生模块的电源端连接。

8.如权利要求7所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，所述第一直流电源转换模块包括电源输入端、整流二极管、滤波模块、第一降压芯片、第一滤波电容及第二滤波电容，所述电源输入端用于与供电电源连接，所述整流二极管的阳极为与所述电源输入端连接，所述整流二极管的阴极与所述滤波模块的输入端连接；所述滤波模块的第一输出端与所述第一降压芯片的正极输入端连接，所述滤波模块的第二输出端与所述第一降压芯片的负极输入端连接；所述第一降压芯片的正极输出端为所述第一直流电源端，并与所述第一滤波电容及第二滤波电容的第一端连接，所述第一降压芯片的负极输出端与所述第一滤波电容及第二滤波电容的第二端均接地。

9.如权利要求8所述的千安培大电流脉冲信号产生装置，其特征在于，第二直流电源转换模块包括第二降压芯片、第三滤波电容、第四滤波电容、第五滤波电容、第二十五电阻及稳压二极管，所述第二降压芯片的正极输入端与所述滤波模块的第一输出端连接，所述第二降压芯片的负极输入端与所述滤波模块的第二输出端连接；所述第二降压芯片的正极输出端为所述第三直流电源端，并与所述第三滤波电容、第四滤波电容及所述第二十五电阻的第一端连接，所述第二降压芯片的负极输出端为所述第二直流电源端，并与所述第三滤波电容、第三滤波电容的第二端、所述第五滤波电容的第一端及所述稳压二极管的阳极互连；所述稳压二极管的阴极与所述第五滤波电容的第二端极所述第二十五电阻的第二端均接地。

10.一种DIDT测试设备，其特征在于，所述DIDT测试设备包括如权利要求1至9任意一项所述的千安培大电流脉冲信号产生装置。