本申请涉及功率半导体的测试技术领域，公开了一种用于功率循环电路的控制方法。本申请中的控制方法包括：控制第一开关桥中的第一开关管和第二开关桥中的第四开关管导通，以使得电源、第一开关管、电感和第四开关管组成第一充电通路，为电感充电；判断电感上的电流是否大于预定值；在电感上的电流大于预定值的情况下，断开所述第一开关管，并使得电感中的电流在第一循环通路中循环流动。根据本申请的控制方法能使得输入电源在提供较小输入功率的条件下，实现对被测器件的大功率测试。
1.一种用于功率循环电路的控制方法，其特征在于，所述功率循环电路包括电感、电源和分别与所述电感的两端连接的第一开关桥和第二开关桥，所述第一开关桥和第二开关桥中的开关管具有三个电极；
控制所述第一开关桥中的第一开关管和第二开关桥中的第四开关管导通，以使得所述电源、第一开关管、电感和第四开关管组成第一充电通路，为所述电感充电；
在所述电感上的电流大于预定值的情况下，断开所述第一开关管，并使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一循环通路包括所述第一开关桥中的第二开关管、所述电感和所述第四开关管。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第二开关管为场效应晶体管；并且
所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：在第一时间段内，断开所述第一开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第二开关管的体二极管、所述第四开关管和所述电感；
在第二时间段内，控制所述第二开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感；
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述第一开关桥还包括第五开关管，所述第二开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第五开关管为二极管，所述第五开关管并联在所述第二开关管的第一电极和第二电极两端；并且所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：在第一时间段内，断开所述第一开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第五开关管、所述第四开关管和所述电感；
在第二时间段内，控制所述第二开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感；
5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一循环通路包括所述第一开关管、所述电感和所述第二开关桥中的第三开关管。
6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第三开关管为场效应晶体管；并且
所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：在第一时间段内，断开所述第四开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第三开关管的体二极管、所述第一开关管和所述电感；
在第二时间段内，控制所述第三开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第三开关管、所述第一开关管和所述电感；
7.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述第二开关桥还包括第六开关管，所述第三开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第六开关管为二极管，所述第六开关管并联在所述第三开关管的第一电极和第二电极两端；并且所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：在第一时间段内，断开所述第四开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第六开关管、所述第一开关管和所述电感；
在第二时间段内，控制所述第三开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第三开关管、所述第一开关管和所述电感。
8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：通过控制所述第一开关桥中的所述第一开关管和第二开关管的开闭时间，以将所述电感中的电流反向。
9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述通过控制所述第一开关桥中的所述第一开关管和第二开关管的开闭时间，以将所述电感中的电流反向包括：设置所述第二开关桥的所述第三开关管和第四开关管的占空比为50％，并且相位差为
180°，并控制所述第一开关桥的所述第一开关管的导通时间小于所述第一开关管的导通时间，从而使得所述电感中的电流反向。
10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，还包括：控制所述第一开关桥中的第二开关管和第二开关桥中的第三开关管导通，以使得所述电源、第二开关管、电感和第三开关管组成第二充电通路，为所述电感充电，其中，所述第二充电通路的电流方向与所述第一充电通路的电流方向相反；
在所述电感上的电流大于预定值的情况下，断开所述第二开关管，并使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动，其中，所述第二循环通路中的循环电流的方向与所述第一循环电路中的循环电流的方向相反。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述第二循环通路包括所述第一开关桥中的第一开关管、所述电感和所述第三开关管。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述第一开关管为场效应晶体管；
所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：在第三时间段内，断开所述第二开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第一开关管的体二极管、所述第三开关管和所述电感；
在第四时间段内，控制所述第一开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第一开关管、所述第三开关管和所述电感；
13.根据权利要求11所述的控制方法，其特征在于，所述第一开关桥还包括第一开关管和第六开关管，所述第一开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第七开关管为二极管，所述第七开关管并联在所述第一开关管的两端；并且所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：在第一时间段内，断开所述第二开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第七开关管、所述第三开关管和所述电感；
在第二时间段内，控制所述第一开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第一开关管、所述第三开关管和所述电感；
14.根据权利要求10所述的控制方法，其特征在于，所述第二循环通路包括所述第二开关管、所述电感和所述第二开关桥中的第四开关管。
15.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述第四开关管为场效应晶体管；
所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：在第三时间段内，断开所述第三开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第四开关管的体二极管、所述第二开关管和所述电感；
在第四时间段内，控制所述第四开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感；
16.根据权利要求14所述的控制方法，其特征在于，所述第二开关桥还包括第八开关管，所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第八开关管为二极管，所述第八开关管并联在所述第四开关管的第一电极和第二电极两端；并且所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：在第三时间段内，断开所述第三开关管，使得所述电感上的电流循环流过所述第八开关管、所述第二开关管和所述电感；
在第四时间段内，控制所述第四开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感。
17.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述第一开关管的第一电极连接所述第二开关管的第二电极和所述电感的第一端，所述第一开关管的第二电极连接所述电源的第一极和所述第三开关管的第二极，并且所述第二开关管的第一极连接所述电源的第二极和所述第四开关管的第一极；
所述第三开关管的第一极连接所述电感的第二端和所述第四开关管的第二极。
18.一种功率循环电路，其特征在于，包括电感、电源和分别与所述电感的两端连接的第一开关桥和第二开关桥；
所述第一开关桥包括第一开关管和第二开关管，所述第二开关桥包括第三开关管和第四开关管；
所述第一开关管的第一电极连接所述第二开关管的第二电极和所述电感的第一端，所述第一开关管的第二电极连接所述电源的第一极和所述第三开关管的第二极，并且所述第二开关管的第一极连接所述电源的第二极和所述第四开关管的第一极；
所述第三开关管的第一极连接所述电感的第二端和所述第四开关管的第二极。
19.如权利要求18所述的电路，其特征在于，所述功率循环电路通过权利要求1至17中任一项的控制方法运行。
用于功率循环电路的控制方法
技术领域
[0001] 本申请涉及功率半导体器件的测试技术领域，特别涉及一种用于功率循环电路的控制方法。
背景技术
[0002] 功率器件是现代电力电子技术发展的基础，也是电气化工业里电力变换最核心的器件，可靠性又是其核心竞争力，其好坏直接关系到整个电力电子产品质量的优劣。因此在
功率器件的量产后及出厂前，对其进行严格的可靠性测试，显得尤为重要。
[0003] 目前已检索到的测试电路是恒功率控制电路，这种电路是耗能电路，当需要对功率器件进行高压、大电流测试时，往往需要很大的输入功率，不节能，而且一个电路只能测
试一个功率器件，效率低。
发明内容
[0004] 针对现有功率器件测试技术中存在的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种功率循环电路的控制方法，这种控制方法可以在较小输入功率的情况下，对功率器件进
行大功率测试。
[0005] 第一方面，根据本申请的实施例，公开了一种功率循环电路的控制方法，其中的所述功率循环电路包括电感、电源和分别与所述电感的两端连接的第一开关桥和第二开关
桥，所述第一开关桥和第二开关桥中的开关管具有三个电极；
[0006] 所述控制方法包括：
[0007] 控制所述第一开关桥中的第一开关管和第二开关桥中的第四开关管导通，以使得所述电源、第一开关管、电感和第四开关管组成第一充电通路，为所述电感充电；
[0008] 判断所述电感上的电流是否大于预定值；
[0009] 在所述电感上的电流大于预定值的情况下，断开所述第一开关管，并使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动。
[0010] 在上述第一方面的一种具体实现中，所述第一循环通路包括所述第一开关桥中的第二开关管、所述电感和所述第四开关管。
[0011] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第二开关管为场效应晶体管；并且
[0012] 所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：
[0013] 在第一时间段内，断开所述第一开关管，所述第二开关管的体二极管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第二开关管的体二极管、所述第四开关管和所述电感；
[0014] 在第二时间段内，控制所述第二开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感；
[0015] 其中，所述第一时间段小于所述第二时间段。
[0016] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一开关桥还包括第五开关管，所述第二开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第五开关管为二极管，所述第五开关管并联在所
述第二开关管的第一电极和第二电极两端；并且
[0017] 所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：
[0018] 在第一时间段内，断开所述第一开关管，所述第五开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第五开关管、所述第四开关管和所述电感；
[0019] 在第二时间段内，控制所述第二开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感；
[0020] 其中，所述第一时间段小于所述第二时间段。
[0021] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一循环通路包括所述第一开关管、所述电感和所述第二开关桥中的第三开关管。
[0022] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第三开关管为场效应晶体管；并且
[0023] 所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：
[0024] 在第一时间段内，断开所述第四开关管，所述第三开关管的体二极管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第三开关管的体二极管、所述第一开关管和所述电感；
[0025] 在第二时间段内，控制所述第三开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第三开关管、所述第一开关管和所述电感；
[0026] 其中，所述第一时间段小于所述第二时间段。
[0027] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第二开关桥还包括第六开关管，所述第三开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第六开关管为二极管，所述第六开关管并联在所
述第三开关管的第一电极和第二电极两端；并且
[0028] 所述使得所述电感中的电流在第一循环通路中循环流动包括：
[0029] 在第一时间段内，断开所述第四开关管，所述第六开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第六开关管、所述第一开关管和所述电感；
[0030] 在第二时间段内，控制所述第三开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第三开关管、所述第一开关管和所述电感。
[0031] 其中，所述第一时间段小于所述第二时间段。
[0032] 在上述第一方面的另一种具体实现中，还包括：
[0033] 通过控制所述第一开关桥中的所述第一开关管和第二开关管的开闭时间，以将所述电感中的电流反向。
[0034] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述通过控制所述第一开关桥中的所述第一开关管和第二开关管的开闭时间，以将所述电感中的电流反向包括：
[0035] 设置所述第二开关桥的所述第三开关管和第四开关管的占空比为50％，并且相位差为180°，并控制所述第一开关桥的所述第一开关管的导通时间小于所述第一开关管的导
通时间，从而使得所述电感中的电流反向。
[0036] 在上述第一方面的另一种具体实现中，还包括：
[0037] 控制所述第一开关桥中的第二开关管和第二开关桥中的第三开关管导通，以使得所述电源、第二开关管、电感和第三开关管组成第二充电通路，为所述电感充电，其中，所述
第二充电通路的电流方向与所述第一充电通路的电流方向相反；
[0038] 判断所述电感上的电流是否大于预定值；
[0039] 在所述电感上的电流大于预定值的情况下，断开所述第二开关管，并使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动，其中，所述第二循环通路中的循环电流的方向与
所述第一循环电路中的循环电流的方向相反。
[0040] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第二循环通路包括所述第一开关桥中的第一开关管、所述电感和所述第三开关管。
[0041] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一开关管为场效应晶体管；并且
[0042] 所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：
[0043] 在第三时间段内，断开所述第二开关管，所述第一开关管的体二极管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第一开关管的体二极管、所述第三开关管和所述电感；
[0044] 在第四时间段内，控制所述第一开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第一开关管、所述第三开关管和所述电感；
[0045] 其中，所述第三时间段小于所述第四时间段。
[0046] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一开关桥还包括第一开关管和第六开关管，所述第一开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第七开关管为二极管，所述第七开关
管并联在所述第一开关管的第一电极和第二电极两端；并且
[0047] 所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：
[0048] 在第一时间段内，断开所述第二开关管，所述第七开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第七开关管、所述第三开关管和所述电感；
[0049] 在第二时间段内，控制所述第一开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第一开关管、所述第三开关管和所述电感；
[0050] 其中，所述第三时间段小于所述第四时间段。
[0051] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第二循环通路包括所述第二开关管、所述电感和所述第二开关桥中的第四开关管。
[0052] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第四开关管为场效应晶体管；并且
[0053] 所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：
[0054] 在第三时间段内，断开所述第三开关管，所述第四开关管的体二极管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第四开关管的体二极管、所述第二开关管和所述电感；
[0055] 在第四时间段内，控制所述第四开关管导通，以使得所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感；
[0056] 其中，所述第三时间段小于所述第四时间段。
[0057] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第二开关桥还包括第八开关管，所述第四开关管为绝缘栅双极型晶体管，所述第八开关管为二极管，所述第八开关管并联在所
述第四开关管的第一电极和第二电极两端；并且
[0058] 所述使得所述电感中的电流在第二循环通路中循环流动包括：
[0059] 在第三时间段内，断开所述第三开关管，所述第六开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第八开关管、所述第二开关管和所述电感；
[0060] 在第四时间段内，控制所述第四开关管导通，以使的所述电感上的电流循环流过所述第二开关管、所述第四开关管和所述电感。
[0061] 其中，所述第三时间段小于所述第四时间段。
[0062] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一开关管的第一电极连接所述第二开关管的第二电极和所述电感的第一端，所述第一开关管的第二电极连接所述电源的第一
极和所述第三开关管的第二极，并且所述第二开关管的第一极连接所述电源的第二极和所
述第四开关管的第一极；
[0063] 所述第三开关管的第一极连接所述电感的第二端和所述第四开关管的第二极。
[0064] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管为MOSFET或者IGBT，并且所述第一、第二、第三、第四开关管的第一电极为源
极，第二电极为漏极，第三电极栅极。
[0065] 在上述第一方面的另一种具体实现中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管为MOSFET或者IGBT，并且所述第一、第二、第三、第四开关管的第一电极为漏
极，第二电极为源极，第三电极栅极。
[0066] 第二方面，根据本申请的一些实施例，公开了一种功率循环电路，包括电感、电源和分别与所述电感的两端连接的第一开关桥和第二开关桥；
[0067] 所述第一开关桥包括第一开关管和第二开关管，所述第二开关桥包括第三开关管和第四开关管；
[0068] 所述第一开关管的第一电极连接所述第二开关管的第二电极和所述电感的第一端，所述第一开关管的第二电极连接所述电源的第一极和所述第三开关管的第二极，并且
所述第二开关管的第一极连接所述电源的第二极和所述第四开关管的第一极；
[0069] 所述第三开关管的第一极连接所述电感的第二端和所述第四开关管的第二极。
[0070] 在上述第二方面的另一种具体实现中，所述功率循环电路通过上述第一方面的控制方法运行。
[0071] 在上述第二方面的另一种具体实现中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管为MOSFET或者IGBT，并且所述第一、第二、第三、第四开关管的第一电极为源
极，第二电极为漏极，第三电极栅极。
[0072] 在上述第二方面的另一种具体实现中，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管为MOSFET或者IGBT，并且所述第一、第二、第三、第四开关管的第一电极为漏
极，第二电极为源极，第三电极栅极。
附图说明
[0073] 在附图各图中通过示例而不是限制说明了本申请，其中相同标记指示相同元件，且其中：
[0074] 图1是根据本申请的一些实施例，示出了一种采用金属氧化物半导体场效应晶体管作为开关管的功率循环电路的示意图。
[0075] 图2是根据本申请的一些实施例，示出了一种功率循环电路的工作方式示意图。
[0076] 图3是根据本申请的一些实施例，示出了一种功率循环电路工作方式的开关示意图。
[0077] 图4是根据本申请的一些实施例，示出了一种采用绝缘栅双极型晶体管作为开关管的功率循环电路的示意图。
[0078] 图5是根据本申请的一些实施例，示出了一种用于功率循环电路的控制方法的流程图。
具体实施例
[0079] 本申请的说明性实施例包括但不限于用于功率循环电路的控制方法。
[0080] 将使用本领域技术人员通常采用的术语来描述说明性实施例的各个方面，以将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以
使用所描述方面的部分来实践一些可替代实施例。出于解释的目的，为提供对说明性实施
例的透彻理解，对具体的数字、材料和配置进行阐述。然而，对于本领域技术人员来说显而
易见的是，可以在没有具体细节的情况下实现替代的实施例。在其他情况下，为了不对说明
性实施例造成混淆，省略或简化了一些公知的特征。
[0081] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请的实施例作进一步地详细描述。
[0082] 根据本申请的一些实施例，图1示意性示出了一种采用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET,Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)作为开关管的
功率循环电路的示意图。如图1所示，功率循环电路包括开关管Q1,开关管Q2,开关管Q3,开
关管Q4，电感L和电容C。其中，开关管Q1和开关管Q2组成第一开关桥(左桥臂),开关管Q3和
开关管Q4组成第二开关桥(右桥臂)。如图1所示，开关管Q1的源极(第一电极)和开关管Q2的
漏极(第二电极)连接，开关管Q3的源极和开关管Q4的漏极连接，开关管Q1的漏极和开关管
Q3的漏极连接，开关管Q2的源极和开关管Q4的源极连接，开关管Q1与开关管Q2的连接处与
电感L的一端连接，开关管Q3与开关管Q4的连接处与电感L的另一端连接，此次的电容C可以
用作电源，其并联在开关管Q1的漏极和开关管Q2的源极的两端。
[0083] 如图1所示，功率循环电路为带有感性负载的全桥电路，是节能电路，利用电感的储能，能在输入很小能量的条件下使被测开关器件工作在高压、大电流的运行状态下，实现
能量的循环利用，从而提供被测开关器件所需的运行条件。在正电流运行期间，开关管Q1和
开关管Q4为硬开关，开关管Q2和开关管Q3为软开关；在负电流运行期间，开关管Q2和开关管
Q3为硬开关，开关管Q1和开关管Q4为软开关。具体地，图2示意性示出了功率循环电路的工
作示意图，包括：
[0084] 在t0—t1阶段，设置左桥臂开关管Q1的占空比大于开关管Q2的占空比，右桥臂开关管Q3和开关管Q4以固定50％的占空比导通和断开，开关管Q1和开关管Q4导通，电感L开始
储能，正电流IL上升；在t1时刻，开关管Q1关断，开关管Q1上的电压Vds1开始上升，流过开关
管Q1的电流I_Q1开始减小，开关管Q1的电压电流波形有重叠，如图3所示，开关管Q1此时为
硬开关；
[0085] 在t1—t2阶段，开关管Q2的体二极管导通，正电流通过电感L、开关管Q4及开关管Q2的体二极管进行环流；在t2时刻，开关管Q2导通，由于开关管Q2导通之前通过体二极管环
流，此时开关管Q2上的电压Vds2已经提前减小，因此开关管Q2此时导通时电压电流波形无
重叠，如图3所示，开关管Q2为软开关；
[0086] 在t2—t3阶段，正电流通过电感L、开关管Q4和开关管Q2进行环流；在t3时刻，开关管Q2关断，通过开关管Q2上的体二极管进行环流，电压电流大小基本不变，波形无重叠，如
图3所示，开关管Q2此时为软开关；
[0087] 在t3—t4阶段，开关管Q2的体二极管导通，正电流通过电感L、开关管Q4及开关管Q2的体二极管进行环流；在t4时刻，开关管Q1导通，流过开关管Q1的电流开始增大，开关管
Q1上的电压Vds1开始减小，开关管Q1的电压电流波形有重叠，如图3所示，开关管Q1此时为
硬开关；
[0088] 在t4—t5阶段，开关管Q1和开关管Q4导通，正电感L开始储能，电流IL上升；在t5时刻，开关管Q4关断，开关管Q4此时为硬开关；
[0089] 在t5—t6阶段，开关管Q3的体二极管导通，正电流通过电感L、开关管Q3的体二极管及开关管Q1进行环流；在t6时刻，开关管Q3导通，开关管Q3此时为软开关；
[0090] 在t6—t7阶段，正电流通过电感L、开关管Q3和开关管Q1进行环流；在t7时刻，开关管Q3关断，开关管Q3此时为软开关；
[0091] 在t7—t8阶段，开关管Q3的体二极管导通，正电流通过电感L、开关管Q3的体二极管及开关管Q1进行环流；在t8时刻，开关管Q4导通，开关管Q4此时为硬开关；
[0092] 为让图1循环电路中4个金属氧化物半导体场效应管都能均匀的在设置的电流下运行，在只有正电流情况下，只有金属氧化物半导体场效应管开关管Q1、开关管Q4长时间在
设置的电流下运行，因此，需要将金属氧化物半导体场效应管开关管Q2、开关管Q3以同样长
的时间设置在负电流下运行。
[0093] 在t8—t9阶段，通过设置左桥臂开关管Q1的占空比小于开关管Q2的占空比，右桥臂开关管Q3和开关管Q4以固定50％的占空比导通和断开，将正电流运行切换到负电流运
行；
[0094] 在t9—t10阶段，开关管Q1的体二极管及开关管Q3导通，负电流通过电感L、开关管Q1的体二极管及开关管Q3进行环流；在t10时刻，开关管Q1导通，开关管Q1此时为软开关；
[0095] 在t10—t11阶段，负电流通过电感L、开关管Q1和开关管Q3进行环流；在t11时刻，开关管Q1关断，开关管Q1此时为软开关；
[0096] 在t11—t12阶段，开关管Q1的体二极管导通，负电流通过电感L、开关管Q1的体二极管及开关管Q3进行环流；在t12时刻，开关管Q2导通，开关管Q2此时为硬开关；
[0097] 在t12—t13阶段，开关管Q2和开关管Q3导通，负电感L开始储能，电流IL上升；在t13时刻，开关管Q3关断，开关管Q3此时为硬开关；
[0098] 在t13—t14阶段，开关管Q4的体二极管导通，负电流通过电感L、开关管Q2及开关管Q4的体二极管进行环流；在t14时刻，开关管Q4导通，开关管Q4此时为软开关；
[0099] 在t14—t15阶段，负电流通过电感L、开关管Q2和开关管Q4进行环流；在t15时刻，开关管Q4关断，开关管Q4此时为软开关；
[0100] 在t15—t16阶段，开关管Q4的体二极管导通，负电流通过电感L、开关管Q2及开关管Q4的体二极管进行环流；在t16时刻，开关管Q3导通，开关管Q3此时为硬开关；
[0101] 在t16—t17阶段，开关管Q2和开关管Q3导通，负电感L开始储能，电流IL上升；在t17时刻，开关管Q2关断，开关管Q2此时为硬开关。
[0102] 在正电流运行期间，开关管Q1和开关管Q4为硬开关，开关管Q2和开关管Q3为软开关；在负电流运行期间，开关管Q2和开关管Q3为硬开关，开关管Q1和开关管Q4为软开关。整
个过程中能量损失很小，所产生的能量损耗是开关管损耗和导通损耗，能使得输入电源在
提供很小输入功率的条件下，实现对被测器件的测试。
[0103] 应当理解的是，虽然图1中示出的被测开关器件是金属氧化物半导体场效应管，但本申请的被测开关器件不局限于金属氧化物半导体场效应管，还可以是其他具有三个电极
的晶体管，例如，可以是绝缘栅双极型晶体管(IGBT,Insulated Gate Bipolar
Transistor)。
[0104] 根据本申请的一些实施例，图4示意性示出了一种绝缘栅双极型晶体管的功率循环电路示意图。如图4所示，开关管Q1和开关管Q2组成第一开关桥(左桥臂),开关管Q3和开
关管Q4组成第二开关桥(右桥臂)。开关管Q1的发射极(第一电极)和开关管Q2的集电极(第
二电极)连接，开关管Q3的发射极和开关管Q4的集电极连接，开关管Q1的集电极和开关管Q3
的集电极连接，开关管Q2的发射极和开关管Q4的发射极连接，开关管Q1与开关管Q2的连接
处与电感L的一端连接，开关管Q3与开关管Q4的连接处与电感L的另一端连接，每个开关管
并联一个二极管D，电容C为电源，其并联在开关管Q1的集电极和开关管Q2的发射极的两端。
[0105] 控制图4所示的功率循环电路的过程包括：
[0106] 设置左桥臂开关管Q1的占空比大于开关管Q2的占空比，右桥臂开关管Q3和开关管Q4以固定50％的占空比导通和断开，则开关管Q1的导通时间大于开关管Q2的导通时间，开
关管Q1、电感L、开关管Q4和电容C组成第一充电电路，电感L开始充电，流经电感L的电流方
向从左至右，规定为正电流；
[0107] 当电感L上的电流大于预定值时，断开开关管Q1,则开关管Q1上的电压迅速上升，电流迅速下降，开关管Q1此时为硬开关，电感L开始放电，在第一时间段内，与开关管Q2并联
的二极管D2导通，则D2、电感L、开关管Q4形成环路，在第二时间段内，控制开关管Q2导通，则
开关管Q2、电感L、开关管Q4形成第二循环通路，由于二极管D2的导通时间很短，因此第一时
间段小于第二时间段；
[0108] 或当电感L上的电流大于预定值时，断开开关管Q4,则开关管Q4上的电压迅速上升，电流迅速下降，开关管Q4此时为硬开关，电感L开始放电，在第一时间段内，与开关管Q3
并联的二极管D3导通，则D3、电感L、开关管Q1形成环路，在第二时间段内，控制开关管Q3导
通，则开关管Q1、电感L、开关管Q3形成第二循环通路，由于二极管D3的导通时间很短，因此
第一时间段小于第二时间段；
[0109] 设置左桥臂开关管Q1的占空比小于开关管Q2的占空比，右桥臂开关管Q3和开关管Q4以固定50％的占空比导通和断开，开关管Q2的导通时间大于开关管Q1的导通时间，开关
管Q2、电感L、开关管Q3和电容C组成第二充电电路，电感L开始充电，流经电感L的电流方向
从右至左，规定为负电流；
[0110] 当电感L上的电流大于预定值时，断开开关管Q2,则开关管Q2上的电压迅速上升，电流迅速下降，开关管Q2此时为硬开关，电感L开始放电，在第三时间段内，与开关管Q1并联
的二极管D1导通，则D1、电感L、开关管Q3形成环路，在第二时间段内，控制开关管Q1导通，则
开关管Q1、电感L、开关管Q3形成第二循环通路，由于二极管D1的导通时间很短，因此第三时
间段小于第四时间段；
[0111] 或当电感L上的电流大于预定值时，断开开关管Q3,则开关管Q3上的电压迅速上升，电流迅速下降，开关管Q3此时为硬开关，电感L开始放电，在第三时间段内，与开关管Q4
并联的二极管D4导通，则D4、电感L、开关管Q2形成环路，在第二时间段内，控制开关管Q4导
通，则开关管Q2、电感L、开关管Q4形成第二循环通路，由于二极管D4的导通时间很短，因此
第三时间段小于第四时间段。
[0112] 从上述实施例中可以看出，电流从左向右流动为正电流时，开关管Q1、开关管Q4导通，电感储存能量，流过电感的电流正向增大到设定值，之后开关管Q2、开关管Q4导通或开
关管Q1、开关管Q3导通，电流从右向左流动为反电流时，开关管Q2、开关管Q3导通，电感储存
能量，流过电感的电流反向增大到设定值，之后开关管Q2、开关管Q4导通或开关管Q1、开关
管Q3导通，电流进行放电或环流，使被测器件工作在所需的高压、大电流条件下。整个过程
中能量损失很小，所产生的能量损耗是开关管损耗和导通损耗，能使得输入电源在提供很
小输入功率的条件下，实现对被测器件的测试。
[0113] 根据本申请的一些实施例，结合上述论述，图5示出了一种用于功率循环电路的控制方法的流程图。具体地，包括：
[0114] (1)控制左桥臂的第一开关管和右桥臂的第四开关管导通，以使得电容、第一开关管、电感和第四开关管组成第一充电通路，为功率循环电路中的电感充电(501)；
[0115] 具体地，通过设置右桥臂的第三场效管和第四开关管以固定50％的占空比导通和断开，左桥臂的第一开关管的占空比大于第二开关管的占空比，使得第一开关管的导通时
间大于第二开关管的导通时间。控制第一开关管、电感、电源和第四开关管组成第一充电通
路，此时流经电感的电流方向从左到右，可以规定电流为正电流。
[0116] (2)判断电感上的电流是否大于预定值(502)；
[0117] 如果电感上的电流小于预定值，则第一开关管、电感、电源和第四开关管组成的第一充电通路继续为电感充电，如果电感上的电流大于预定值，则断开第一开关管，或断开第
四开关管。
[0118] (3)在电感上的电流大于预定值的情况下，断开第一开关管或第四开关管，并使得电感中的电流在第一循环通路中循环流动(503)；
[0119] 具体地，一种情形下，在电感上的电流大于预定值的情况下，断开第一开关管，则第一开关管的电压迅速上升，电流迅速下降，此时第一开关管为硬开关。由于电感开始放
电，为防止第二开关管被反向电流损坏，其体二极管会先被导通，在第一时间段内，电感中
的电流经过第二开关管的体二极管、电感和第四开关管组成闭合回路，然后，在第二时间段
内，控制第二开关管导通，电感中的电流经过第二开关管、电感和第四开关管组成的第一循
环通路。应当理解的是，由于体二极管会被迅速导通，因此第一时间段小于第二时间段。
[0120] 在另一种情形下，在电感上的电流大于预定值的情况下，断开第四开关管，则第四开关管的电压迅速上升，电流迅速下降，此时第四开关管为硬开关。由于电感开始放电，为
防止第三开关管被反向电流损坏，其体二极管会先被导通，在第一时间段内，电感中的电流
经过第三开关管的体二极管、电感和第一开关管组成闭合回路，然后，在第二时间段内，控
制第三开关管导通，电感中的电流经过第一开关管、电感和第三开关管组成的第一循环通
路。应当理解的是，由于体二极管会被迅速导通，因此第一时间段小于第二时间段。
[0121] (4)控制左桥臂的第二开关管和右桥臂的第三开关管导通，以使得电容、第二开关管、电感和第三开关管组成第二充电通路，为电感充电，其中，第二充电通路的电流方向与
所述第一充电通路的电流方向相反；
[0122] 具体地，通过设置右桥臂的第三开关管和第四开关管以固定50％的占空比导通和断开，左桥臂的第一开关管的占空比小于第二开关管的占空比，使得第二开关管的导通时
间大于第一开关管的导通时间。控制第二开关管、电感、电源和第三开关管组成第二充电通
路，流经电感的电流方向从右到左，可以规定电流为负电流。
[0123] (5)判断电感上的电流是否大于预定值；
[0124] 如果电感上的电流小于预定值，则第二开关管、电感、电源和第三开关管组成闭合回路继续为电感反向充电，如果电感上的电流大于预定值，则断开第二开关管，或者断开第
三开关管。
[0125] (6)在电感上的电流大于预定值的情况下，断开第二开关管或者第三开关管，并使得电感中的电流在第二循环通路中循环流动，其中，第二循环通路中的循环电流的方向与
上述第一循环电路中的循环电流的方向相反；
[0126] 具体地，一种情形下，在电感上的电流大于预定值的情况下，断开第二开关管，则第二开关管的电压迅速上升，电流迅速下降，此时第二开关管为硬开关。由于电感开始放
电，为防止第一开关管被反向电流损坏，其体二极管会先被导通，在第三时间段内，电感中
的电流经过第一开关管的体二极管、电感和第三开关管组成闭合回路，然后，在第四时间段
内，控制第一开关管导通，电感中的电流经过第一开关管、电感和第三开关管组成的第二循
环通路。应当理解的是，由于体二极管会被迅速导通，因此第三时间段小于第四时间段。
[0127] 在另一种情形下，在电感上的电流大于预定值的情况下，断开第三开关管，则第三开关管的电压迅速上升，电流下降，此时第三开关管为硬开关。由于电感开始放电，为防止
第四开关管被反向电流损坏，其体二极管会先被导通，在第三时间段内，电感中的电流经过
第四开关管的体二极管、电感和第二开关管组成闭合回路，然后，在第四时间段内，控制第
四开关管导通，电感中的电流经过第二开关管、电感和第四开关管组成的第二循环通路。应
当理解的是，由于体二极管会被迅速导通，因此第三时间段小于第四时间段。
[0128] 在附图中，可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这些特征可以以不同于说
明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包括结构或方法特征并不意味
着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或
者可以与其他特征组合。
[0129] 需要说明的是，本申请各设备实施例中提到的各单元/模块都是逻辑单元/模块，在物理上，一个逻辑单元/模块可以是一个物理单元/模块，也可以是一个物理单元/模块的
一部分，还可以以多个物理单元/模块的组合实现，这些逻辑单元/模块本身的物理实现方
式并不是最重要的，这些逻辑单元/模块所实现的功能的组合才是解决本申请所提出的技
术问题的关键。此外，为了突出本申请的创新部分，本申请上述各设备实施例并没有将与解
决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元/模块引入，这并不表明上述设备实施例
并不存在其它的单元/模块。
[0130] 需要说明的是，在本专利的示例和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些
实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何
其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备
不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方
法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要
素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0131] 虽然通过参照本申请的某些优选实施例，已经对本申请进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本申请
的精神和范围。
