针状端子SiC全桥型功率模块的动态测试板的制作方法

本发明涉及电力电子测试，尤其涉及一种针状端子sic全桥型功率模块的动态测试板。

背景技术：

1、近年来，随着电力电子技术的发展，sic mosfet功率模块在市面上获得越来越广泛的应用，sic mosfet功率模块具有封装紧密分布的插针式端子的特点，可以灵活调整功率端子和驱动端子的布局。但如今sic mosfet功率模块逐渐往高效、高频、高功率密度的趋势发展，其在高频工作条件下的开关特性往往是评价功率模块性能的重要指标。因此，对sic mosfet功率模块进行动态测试是评价sic mosfet功率模块的重要测试方式。

2、在对功率模块进行动态测试时，通常采用双脉冲测试的方法，具体是需要动态测试板外接直流电源、驱动信号和负载等，对功率模块上的电压电流信号进行测量。

3、针状端子的sic全桥功率模块包含两个半桥电路，其端子位置灵活多变，并且sic芯片的高频工作条件，会带来较大的开关电压尖峰和电流尖峰，这使得动态测试板难以方便且精准地捕获两个半桥电路的开关特性。

4、公开号为cn118068153a的中国发明专利申请公开了一种碳化硅功率模块的动态测试装置，其通过设置靠近功率模块正极端子与负极端子的解耦电容组，降低直流母线换流回路的寄生电感，同时在直流电源接口处设置电容容量与等效电阻阻值略大与解耦电容组的过渡电容组，用于为供能的电解电容与解耦电容之间达到电压平衡提供缓冲，能够降低开关瞬间功率模块开关管上的过电压，实现高开关频率下功率模块的动态测试。

5、但是，上述现有技术方案并未针对插针式端子的功率模块进行动态测试，仅是降低直流母线换流回路的寄生电感，并未考虑到在高开关速度下开关器件上过电压大、寄生电感测量不准的问题，同时，针对实际工况中不同半桥共地和可能出现的交错半桥高频开关的情况，容易导致测量的复用性和准确性较低，难以便捷可靠地测试功率模块的动态性能。

技术实现思路

1、本发明提供了一种针状端子sic全桥型功率模块的动态测试板，解决了现有的动态测试板并未考虑在高开关速度下开关器件上过电压大、寄生电感测量不准的问题，针对实际工况中不同半桥共地和可能出现的交错半桥高频开关的情况，容易导致测量的复用性和准确性较低，难以便捷可靠地测试功率模块的动态性能的技术问题。

2、有鉴于此，本发明提供了一种针状端子sic全桥型功率模块的动态测试板，包括：pcb板，所述pcb板上设有功率模块单元3、功率端子单元、输出电极单元、驱动单元、分流电阻器单元、滤波单元和解耦单元；

3、所述功率模块单元3内布置有多个针状端子，多个所述针状端子与待测的功率模块29上的多个插针端子的位置相对应，用于为所述待测的功率模块29提供连接端子；

4、所述功率端子单元包括多个功率端子，多个所述功率端子对称布置于所述功率模块单元3的两侧，多个所述功率端子通过铜层电连接于所述功率模块单元3；

5、所述输出电极单元设于所述功率模块单元3的外围，所述输出电极单元通过铜层电连接于所述功率模块单元3，用于测量所述待测的功率模块29的半桥输出电极的电位，并提供外部负载的连接口；

6、所述驱动单元通过走线与所述功率模块单元3电连接，用于为所述待测的功率模块29的下管驱动电压测量提供连接接口；

7、所述分流电阻器单元的一端通过铜层电连接于所述功率模块单元3，另一端通过铜层电连接于所述解耦单元，所述分流电阻器单元用于测量流过所述待测的功率模块29的电流信号；

8、所述滤波单元通过铜层电连接于所述功率模块单元3，用于对流过所述待测的功率模块29的信号进行滤波；

9、所述解耦单元通过铜层电连接于所述功率模块单元3，且所述解耦单元相对所述功率模块单元3的距离小于所述滤波单元相对所述功率模块单元3的距离，所述解耦单元用于对直流母线寄生电感进行解耦。

10、可选地，所述功率模块单元3设有多个与所述待测的功率模块29的针状端子相适配的连接孔，每个连接孔设有与所述针状端子相适配的弹簧座子；

11、所述弹簧座子焊接于所述功率模块单元3内的连接孔处，所述待测的功率模块29的各个针状端子插接于所述弹簧座子中。

12、可选地，所述功率端子包括两个电容板接口9、10、两个直流母线接口组、两个正电极端子11a、11b和负电极端子13；

13、两个所述电容板接口9、10对称布置于所述功率模块单元3的两侧；

14、两个所述直流母线接口组分别对称布置于所述功率模块单元3的两侧，其中，一个所述直流母线接口组包含两个直流母线接口71、72，另一个所述直流母线接口组包含两个直流母线接口81、82；

15、两个所述正电极端子11a、11b对称布置于所述功率模块单元3的两侧，所述负电极端子13设于两个所述正电极端子11a、11b之间的位置。

16、可选地，所述输出电极单元包括左半桥输出电极端子12a和右半桥输出电极端子12b；

17、所述左半桥输出电极端子12a和所述右半桥输出电极端子12b以所述功率模块单元3的中心轴线对称分布设置；

18、所述左半桥输出电极端子12a和所述右半桥输出电极端子12b邻近设置。

19、可选地，所述驱动单元包括两个上管驱动子单元和两个下管驱动子单元；

20、两个所述上管驱动子单元对称布置于所述功率模块单元3的两侧，用于为所述功率模块单元3的上管驱动电压测量提供连接接口，其中，一个所述上管驱动子单元包含串联的上管驱动信号端子14a和上管源极端子15a，另一个所述上管驱动子单元包含串联的上管驱动信号端子14b和上管源极端子15b；

21、两个所述下管驱动子单元对称布置于所述功率模块单元3的两侧，用于为所述功率模块单元3的下管驱动电压测量提供连接接口，其中，一个所述下管驱动子单元包含上下布置的下管驱动信号端子16a和下管源极端子17a，另一个所述下管驱动子单元包含上下布置的下管驱动信号端子16b和下管源极端子17b。

22、可选地，所述分流电阻器单元包括同轴分流电阻器20。

23、可选地，所述滤波单元包括两个滤波电容组31a、31b和两个滤波电容均压电阻32a、32b；

24、两个所述滤波电容组31a、31b分别对称布置于所述分流电阻器单元的两侧；

25、两个所述滤波电容均压电阻32a、32b分别对称布置于所述分流电阻器单元的两侧，两个所述滤波电容均压电阻32a、32b分别与两个所述滤波电容组31a、31b一一并联连接。

26、可选地，所述解耦单元包括两个解耦电容组33a、33b和两个解耦电容均压电阻34a、34b；

27、两个所述解耦电容组33a、33b分别对称表贴式布置于所述分流电阻器单元的两侧，两个所述解耦电容组33a、33b均与直流母线并联，其中，两个所述解耦电容组33a、33b的容值小于两个所述滤波电容组31a、31b的容值，且两个所述解耦电容组33a、33b的等效串联电阻小于两个所述滤波电容组31a、31b的等效串联电阻。

28、两个所述解耦电容均压电阻34a、34b分别对称布置于所述分流电阻器单元的两侧，两个所述解耦电容均压电阻34a、34b分别与两个所述解耦电容组33a、33b一一并联连接。

29、可选地，所述pcb板上还设有与所述功率模块单元3电连接的热敏电阻测试连接孔。

30、可选地，所述待测的功率模块29为全桥型电力电子电路，所述全桥型电力电子电路包含两个并联的半桥支路，每个半桥支路包括两个串联的开关管，每个所述开关管各反向并联一个二极管，各所述开关管在预先下发的驱动信号的控制下接通或关断。

31、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

32、本发明通过设置pcb板上的功率端子单元中多个功率端子器件的对称式布局，实现将功率模块的两个半桥集成于一块动态测试板上，提高波形重合度和精确度的同时，提高测量的便捷性，通过铜层连接，考虑实际工况中引入的寄生电感，提高测量的准确性，还通过设置解耦单元相对功率模块单元的距离小于滤波单元相对功率模块单元的距离，从而避免解耦时受到滤波干扰，在测量不同半桥动态测试时无需更换动态测试pcb板，并减少不对称铜层面积引入寄生电感的影响，实现实际工况中更精确的开关特性测量，并提高测量的复用性。