專利名稱：一種雙脈沖igbt測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種雙脈沖IGBT測試裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種IGBT測試裝置，特別是涉及一種雙脈沖IGBT測試裝置。
背景技術(shù)：
[0002]IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT (雙極型三極管)和MOS (絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件， 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大；M0SFET驅(qū)動功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT 綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為600V 及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動等領(lǐng)域。[0003]近年來，電子工業(yè)不斷發(fā)展功率元件及系統(tǒng)，而電力電子工業(yè)中使用IGBT裝置的數(shù)量也急速增加。半導(dǎo)體及電力產(chǎn)品的制造商均希望在這些具有IGBT裝置的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能有較好的效率及較低的工業(yè)制程的成本，因而從產(chǎn)品的研發(fā)到最后產(chǎn)品品質(zhì)的控制過程都必須得到的完善控制。為達(dá)到以上的目的，產(chǎn)品的測試相對地變的非常重要，且必需準(zhǔn)確及可靠。對在生產(chǎn)過程而言，測試設(shè)備須具備多樣的特點(diǎn)來配合不同的測試需求。研發(fā)工程師需要知道產(chǎn)品的特性以便于其設(shè)計，生產(chǎn)的人員則須要快速且容易使用的工具， 以加快他們的生產(chǎn)制程，品質(zhì)管制人員則需要檢查他們所組合的產(chǎn)品的特性及收集他們的結(jié)果來做統(tǒng)計分析。[0004]通常IGBT都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)手冊，但實(shí)際上，數(shù)據(jù)手冊中所描述的參數(shù)是基于一些已經(jīng)給定的外部參數(shù)測試得來的，而實(shí)際應(yīng)用中的外部參數(shù)都是各有差異的，因此這些參數(shù)有些是不能拿來直接用的。設(shè)計中要得到在實(shí)際情況下的參數(shù)需要通過測試來實(shí)現(xiàn)。[0005]目前測試IGBT開關(guān)行為參數(shù)的方法大部分為雙脈沖測試法，一般是通過示波器， 萬用表，信號發(fā)生器，電流表等工具手動測量。但以上的雙脈沖測試方法，一般采用人工測量方法，效率低下，由于信號為高壓、高電流，因此安全性低，而且數(shù)據(jù)分析非常復(fù)雜，雖然數(shù)據(jù)可以通過示波器上的USB接口保存下來，但是輸入條件無法同時保存，需要后續(xù)手工編輯，因此有可能產(chǎn)生由于人的疲勞帶來的隨機(jī)性錯誤。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種雙脈沖IGBT測試裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對IGBT測試的效率低下，安全性低，數(shù)據(jù)分析比較復(fù)雜等問題。[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種雙脈沖IGBT測試裝置，所述測試裝置至少包括[0008]處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊、IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板；[0009]所述處理模塊連接于所述數(shù)據(jù)采集模塊及示波器，用于向所述數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送雙脈沖控制信號以及用于對所述示波器的電流波形及電壓波形進(jìn)行分析及存儲，并對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板實(shí)時監(jiān)控；[0010]所述數(shù)據(jù)采集模塊連接于所述處理模塊及所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板，用于在接收到雙脈沖控制信號時向所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送雙脈沖信號，并采集所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號至所述處理模塊；[0011]所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板連接于所述數(shù)據(jù)采集模塊及示波器，用于在雙脈沖信號下對IGBT模塊進(jìn)行測試，并將測試所得的電流信號及電壓信號發(fā)送到示波器；[0012]所述示波器連接于所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板及處理模塊，用于采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號，并將采集后產(chǎn)生的電流波形及電壓波形發(fā)送給所述處理模塊。[0013]在本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置中，所述測試裝置還包括連接于所述處理模塊及示波器的隔離電源。[0014]在本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置中，所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板至少包括串聯(lián)的儲能電容、第一 IGBT及第二 IGBT、并聯(lián)于所述第一 IGBT的電感、并聯(lián)于所述儲能電容的高壓電源、連接于第二 IGBT的驅(qū)動器、連接于所述第一 IGBT及所述驅(qū)動器的電源模塊以及連接于所述驅(qū)動器的雙脈沖監(jiān)聽保護(hù)裝置。[0015]優(yōu)選地，所述電感為空心電感線圈，所述電源模塊為程控電源。[0016]在本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置中，所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板還包括連接于所述儲能電容及高壓電源的高壓保護(hù)電路，所述高壓保護(hù)電路包括并聯(lián)的第一負(fù)載及第二負(fù)載，且所述第一負(fù)載串聯(lián)有上電開關(guān)，所述第二負(fù)載串聯(lián)有緊急開關(guān)，所述第一負(fù)載用于測試裝置正常運(yùn)行時釋放所述儲能電容的電量，所述第二負(fù)載用于在緊急開關(guān)接收到緊急開關(guān)信號時釋放所述儲能電容的電量。[0017]優(yōu)選地，所述第一負(fù)載及第二負(fù)載為功率泄放電阻，所述緊急開關(guān)為IGBT開關(guān)管。[0018]作為本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置的一種優(yōu)選方案，所述測試裝置還包括包裹所述測試裝置的屏蔽罩，所述屏蔽罩裝設(shè)有一防觸電裝置，該防觸電裝置用于在屏蔽罩打開時切斷所述高壓電源及所述儲能電容的連接，并向所述緊急開關(guān)發(fā)送緊急開關(guān)信號。[0019]如上所述，本實(shí)用新型提供一種雙脈沖IGBT測試裝置，包括用于向所述數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送雙脈沖控制信號以及用于對所述示波器的電流波形及電壓波形進(jìn)行分析及存儲， 并對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板實(shí)時監(jiān)控的處理模塊、用于采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號，并將采集后產(chǎn)生的電流波形及電壓波形發(fā)送給所述處理模塊的示波器、用于在接收到雙脈沖控制信號時向所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送雙脈沖信號，并采集所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號至所述處理模塊的數(shù)據(jù)采集模塊、以及用于在雙脈沖信號下對IGBT模塊進(jìn)行測試，并將測試所得的電流信號及電壓信號發(fā)送到示波器的IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板。本實(shí)用新型具有以下有益效果1)控制靈活利用計算機(jī)控制兩個脈沖的寬度，第一個脈沖使IGBT達(dá)到一定的電流，脈沖寬度為luslms，可靈活變化，第二個脈沖，使IGBT在預(yù)期電流上進(jìn)行開關(guān)動作，O. luiTlOOus靈活可調(diào)，兩個脈沖間隔也可以用計算機(jī)進(jìn)行控制，luslOus靈活可調(diào)；計算機(jī)與示波器基于LAN通信或GPIB通信，觀測IGBT動態(tài)特性波形，并根據(jù)特性曲線進(jìn)行自動進(jìn)行微積分運(yùn)算，得出IGBT的動態(tài)特性參數(shù)，判斷IGBT的動態(tài)特性是否合格；2)雙重安全控制在給IGBT施加驅(qū)動電壓時， 時間控制要非常精準(zhǔn)，如果IGBT打開時間過長有可能導(dǎo)致IGBT的損壞，因此雙重安全保證非常重要，本系統(tǒng)搭載專門的檢測用單片機(jī)，實(shí)時監(jiān)測雙脈沖的寬度是否與預(yù)設(shè)的寬度相同，如果出現(xiàn)不一致，立即關(guān)斷輸出，保證安全；3)數(shù)據(jù)分析便捷IGBT動態(tài)特性測試得到的曲線可以通過軟件自動計算，直接得出測試結(jié)果并顯示在上位機(jī)界面上；4)追溯性好: 測試完成后有數(shù)據(jù)保存記錄，數(shù)據(jù)保存會把所有的輸入條件以及測試結(jié)果一并保存下來， 便于后續(xù)對IGBT進(jìn)行分析，追溯性好。


[0020]圖I顯示為本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。[0021]圖2顯示為本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置的具體結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖3顯示為本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置的隔離電源結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]圖4顯示為本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置的IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]圖5顯示為本實(shí)用新型的雙脈沖IGBT測試裝置的工作時序示意圖。[0025]元件標(biāo)號說明[0026]10處理模塊[0027]11數(shù)據(jù)采集模塊[0028]12IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板[0029]13示波器[0030]121儲能電容[0031]122第一 IGBT[0032]123第二 IGBT[0033]124電感[0034]125驅(qū)動器[0035]126電源模塊[0036]127高壓電源[0037]128高壓保護(hù)電路[0038]129監(jiān)聽保護(hù)裝置[0039]20隔離電源具體實(shí)施方式
[0040]以下通過特定的具體實(shí)例說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式
加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。[0041]請參閱f圖5。需要說明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，5且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。[0042]如圖f圖4所示，本實(shí)施例提供一種雙脈沖IGBT測試裝置，所述測試裝置至少包括[0043]處理模塊10、示波器13、數(shù)據(jù)采集模塊11、IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12 ；[0044]所述處理模塊10連接于所述數(shù)據(jù)采集模塊11及示波器13，用于向所述數(shù)據(jù)采集模塊11發(fā)送雙脈沖控制信號以及用于對所述示波器13的電流波形及電壓波形進(jìn)行分析及存儲，并對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12實(shí)時監(jiān)控；[0045]所述數(shù)據(jù)采集模塊11連接于所述處理模塊10及所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12，用于在接收到雙脈沖控制信號時向所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12發(fā)送雙脈沖信號，并采集所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12的電流信號及電壓信號至所述處理模塊10 ；[0046]所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12連接于所述數(shù)據(jù)采集模塊11及示波器13，用于在雙脈沖信號下對IGBT模塊進(jìn)行測試，并將測試所得的電流信號及電壓信號發(fā)送到示波器13 ；[0047]所述示波器13連接于所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12及處理模塊10，用于采集IGBT 信號監(jiān)控調(diào)理板12的電流信號及電壓信號，并將采集后產(chǎn)生的電流波形及電壓波形發(fā)送給所述處理模塊10。[0048]圖2為一具體的測試裝置示例圖，所述處理模塊10的功能通過計算機(jī)實(shí)現(xiàn)，所述數(shù)據(jù)采集模塊11為數(shù)據(jù)采集卡，所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12及示波器13及各部件的連接關(guān)系如圖所示。[0049]在本實(shí)施例中，所述測試裝置還包括連接于所述處理模塊10及示波器13的隔離電源，如圖3所示。所述隔離電源是使用變壓器將220V電壓通過變壓器將電壓降到較低的電壓，然后再整流成直流電輸出供計算機(jī)及示波器使用。因?yàn)樽儔浩鞯闹骶€圈承受220V電壓，次級線圈只承受輸出的低交流電壓，并且主次線圈之間并不直接連接。隔離電源可以將雙脈沖測試系統(tǒng)與其他用電設(shè)備(示波器和計算機(jī))隔離開來，使整個實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃更安全， 更合理。隔離電源的選擇指標(biāo)主要是能夠提供足夠的功率。[0050]如圖4所示，所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12至少包括串聯(lián)的儲能電容121、第一 IGBT122及第二 IGBT123、并聯(lián)于所述第一 IGBT122的電感124、并聯(lián)于所述儲能電容121的高壓電源127、連接于第二 IGBT123的驅(qū)動器125、連接于所述第一 IGBT122及所述驅(qū)動器 125的電源模塊126以及連接于所述驅(qū)動器125用于監(jiān)聽在雙脈沖信號下測試電路是否正常工作雙脈沖監(jiān)聽保護(hù)裝置129。在本實(shí)施例中，所述電感124為空心電感124線圈，所述電源模塊126為程控電源。[0051]所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12還包括連接于所述儲能電容121及高壓電源127的高壓保護(hù)電路128，所述高壓保護(hù)電路128包括并聯(lián)的第一負(fù)載及第二負(fù)載，且所述第一負(fù)載串聯(lián)有上電開關(guān)，所述第二負(fù)載串聯(lián)有緊急開關(guān)，所述第一負(fù)載用于測試裝置正常運(yùn)行時釋放所述儲能電容121的電量，所述第二負(fù)載用于在緊急開關(guān)接收到緊急開關(guān)信號時釋放所述儲能電容121的電量。在本實(shí)施例中，所述第一負(fù)載及第二負(fù)載為功率泄放電阻，所述緊急開關(guān)為IGBT開關(guān)管。[0052]所述測試裝置還包括包裹所述測試裝置的屏蔽罩，所述屏蔽罩裝設(shè)有一防觸電裝置，該防觸電裝置用于在屏蔽罩打開時切斷所述高壓電源127及所述儲能電容121的連接， 并向所述緊急開關(guān)發(fā)送緊急開關(guān)信號。該設(shè)備的主要功能是在屏蔽罩開啟后(屏蔽罩開啟通過行程開關(guān)等一些機(jī)械裝置使防觸電設(shè)備發(fā)揮功能)，立即斷開屏蔽罩的內(nèi)部與外部高壓電源127的通路。并將內(nèi)部高壓儲能電容121上的電荷通過功率泄放電阻迅速放掉，使內(nèi)部高壓回路中的電壓為零，設(shè)備上的高壓指示燈熄滅，電壓指示表為零。從而在根本上消除了工作人員實(shí)驗(yàn)過程中的觸電隱患。[0053]下面具體介紹本實(shí)用新型的具體實(shí)施過程，包括以下步驟[0054]I)連接所述處理模塊10、示波器13、數(shù)據(jù)采集模塊11以及IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板 12 ；[0055]2)通過所述處理模塊10控制所述數(shù)據(jù)采集模塊11依次向所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖。所述第一脈沖對IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12內(nèi)的IGBT測試電路進(jìn)行充電至預(yù)設(shè)電流，所述第二脈沖對所述IGBT測試電路在所述預(yù)設(shè)電流下進(jìn)行開關(guān)動作。[0056]具體地，本步驟包括以下子步驟[0057]2-1)所述驅(qū)動器125向所述第二 IGBT123的門發(fā)送出第一脈沖，使IGBT電路導(dǎo)通，儲能電容121的電動勢加在電感124上，控制所述第一脈沖的時間使電感124的電流上升至一預(yù)設(shè)電流值，停止脈沖使IGBT電路關(guān)斷。此時，所述電感124的電流呈線性上升，電流表達(dá)式為I=U*T1/L。其中，U為存儲電容兩端的電壓，L為電感124，T1為第一脈沖的時間?？梢?，在第一脈沖的過程中，電感124電流的數(shù)值由U和L決定，在U和L都確定時，電流的數(shù)值由Tl決定，時間越長，電流越大。因此可以根據(jù)此公式自主設(shè)定所述的預(yù)設(shè)電流值。在本實(shí)施例中，所述第一脈沖的時間為Ius 2ms，在一具體的實(shí)施過程中，采用第一脈沖的時間為1ms。[0058]2-2)所述驅(qū)動器125125向所述第二 IGBT123門發(fā)送出第二脈沖，使IGBT電路再次導(dǎo)通，IGBT的續(xù)流二極管進(jìn)入反向恢復(fù)，反向恢復(fù)電流穿過IGBT，并通過示波器13的電流探頭探測該反向恢復(fù)電流。在第二脈沖的過程中，重點(diǎn)是觀察IGBT的開通過程。反向恢復(fù)電流是重要的監(jiān)控對象，該反向恢復(fù)電流的形態(tài)直接影響到換流過程的許多重要指標(biāo)。 在本實(shí)施例中，所述第二脈沖的時間為O. Ius lOOus，在一具體的實(shí)施過程中，所述第二脈沖的時間為5us。[0059]2-3)停止第二脈沖，使IGBT電路再次關(guān)斷，并通過示波器13的電流探頭探探測此時IGBT電路的電流。IGBT電路關(guān)斷時電流較大，因?yàn)槟妇€雜散電感124的存在，會產(chǎn)生一定的電壓尖峰，此過程重點(diǎn)是觀察IGBT的關(guān)斷過程。二極管反向恢復(fù)電流雜散電感124 產(chǎn)生的電壓尖峰是重要的監(jiān)控對象。需要說明的是，該步驟在發(fā)送第一脈沖前還包括通過所述高壓電源127向所述儲能電容121充電的步驟，可以充電至所述儲能電容121飽和，也可以根據(jù)需求充電至預(yù)設(shè)的電壓。所述儲能電容121的主要指標(biāo)是其耐壓值和容量的大小。在容量和耐壓值都滿足要求的情況下，所述儲能電容121的等效內(nèi)阻ESR和等效電感 124ESL越小越好。高耐壓值是為了滿足覆蓋IGBT的集電極與發(fā)射極間的電壓Vce最大額定耐壓值(驅(qū)動器125HP1和驅(qū)動器125HP2都是650V)，大容量是需要滿足測試項目中對電流的需求，因?yàn)楦邏弘娫?27的電流輸出能力只有O. 5A，不能在短時補(bǔ)充電容電荷的損失。 在短路實(shí)驗(yàn)中HP2需要提供較大的電量，如果電容量小，母線上的電壓跌落會非常厲害，故本實(shí)施例中采用的儲能電容121的容量為1800uF，最大電壓降為13V，母線電壓最多只跌落 5%，可以將該儲能電容121看作是恒壓源。[0060]在本實(shí)施例中，所述步驟2 )還包括通過所述數(shù)據(jù)采集模塊11采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12的電流信號及電壓信號發(fā)送至所述處理模塊10，以對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板 12進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，并在信號異常時關(guān)斷測試電路的步驟。在一具體的實(shí)施過程中，當(dāng)監(jiān)聽到雙脈沖的時間與設(shè)定目標(biāo)的偏差超過lus，則關(guān)閉脈沖信號的輸出。[0061]所述第一脈沖及第二脈沖之間的時間間隔通過所述處理模塊10進(jìn)行控制，以保證其精確性，在本實(shí)施例中，所述時間間隔為luslOus，且靈活可調(diào)。[0062]3)通過所述示波器13對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12產(chǎn)生的電流信號及電壓信號進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊10。[0063]4)通過所述處理模塊10對所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測試的 IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。在本實(shí)施例中，所述步驟4)還包括對所述處理模塊 10從示波器13接收到的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的分析結(jié)果進(jìn)行存儲的步驟，此步驟可以便于后續(xù)對 IGBT進(jìn)行分析，追溯性好。[0064]圖5顯示為本實(shí)施例的一個實(shí)施過程有關(guān)參數(shù)脈沖電壓Vge、IGBT的集電極與發(fā)射極間的電壓Vce、以及IGBT集電極的電流Ic的監(jiān)測時序圖，在t(Ttl階段，向IGBT發(fā)送第一脈沖Vge，Vce為零，電流Ic呈直線上升；在t2階段，第一脈沖Vge被關(guān)閉，Vge為零，Vce上升且基本為恒值，電流Ic為零；在t2 t3階段，向IGBT發(fā)送第二脈沖Vge，經(jīng)過集電極的電流Ic為反向恢復(fù)電流，其隨脈沖時間呈線性上升，在t3時刻關(guān)閉第二脈沖時，因?yàn)槟妇€雜散電感的存在，產(chǎn)生一定的電壓尖峰，該電壓劍鋒容易導(dǎo)致IGBT的擊穿，是本階段重要的監(jiān)測對象。若各階段的監(jiān)測參數(shù)值跟預(yù)設(shè)值一致或基本一致，則可判斷該IGBT及格，若監(jiān)測到的參數(shù)值跟預(yù)設(shè)值偏差較大或者在監(jiān)測過程中被擊穿，則該IGBT不符合使用要求。[0065]綜上所述，本實(shí)用新型提供一種雙脈沖IGBT測試裝置，包括用于向所述數(shù)據(jù)采集模塊11發(fā)送雙脈沖控制信號以及用于對所述示波器13的電流波形及電壓波形進(jìn)行分析及存儲，并對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12實(shí)時監(jiān)控的處理模塊10、用于采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12的電流信號及電壓信號，并將采集后產(chǎn)生的電流波形及電壓波形發(fā)送給所述處理模塊10的示波器13、用于在接收到雙脈沖控制信號時向所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12發(fā)送雙脈沖信號，并采集所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12的電流信號及電壓信號至所述處理模塊10的數(shù)據(jù)采集模塊11、以及用于在雙脈沖信號下對IGBT模塊進(jìn)行測試，并將測試所得的電流信號及電壓信號發(fā)送到示波器13的IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板12。本實(shí)用新型具有以下有益效果1)控制靈活利用計算機(jī)控制兩個脈沖的寬度，第一個脈沖使IGBT達(dá)到一定的電流，脈沖寬度為Ius 2ms，可靈活變化，第二個脈沖，使IGBT在預(yù)期電流上進(jìn)行開關(guān)動作， O. Ius^IOOus靈活可調(diào)，兩個脈沖間隔也可以用計算機(jī)進(jìn)行控制，lus^20us靈活可調(diào)；計算機(jī)與示波器13基于LAN通信或GPIB通信，觀測IGBT動態(tài)特性波形，并根據(jù)特性曲線進(jìn)行自動進(jìn)行微積分運(yùn)算，得出IGBT的動態(tài)特性參數(shù)，判斷IGBT的動態(tài)特性是否合格；2)雙重安全控制在給IGBT施加驅(qū)動電壓時，時間控制要非常精準(zhǔn)，如果IGBT打開時間過長有可能導(dǎo)致IGBT的損壞，因此雙重安全保證非常重要，本系統(tǒng)搭載專門的檢測用單片機(jī)，實(shí)時監(jiān)測雙脈沖的寬度是否與預(yù)設(shè)的寬度相同，如果出現(xiàn)不一致，立即關(guān)斷輸出，保證安全；3) 數(shù)據(jù)分析便捷=IGBT動態(tài)特性測試得到的曲線可以通過軟件自動計算，直接得出測試結(jié)果并顯示在上位機(jī)界面上；4)追溯性好測試完成后有數(shù)據(jù)保存記錄，數(shù)據(jù)保存會把所有的輸入條件以及測試結(jié)果一并保存下來，便于后續(xù)對IGBT進(jìn)行分析，追溯性好。所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。[0066]上述實(shí)施例僅例示性說明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
權(quán)利要求1.ー種雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于，所述測試裝置至少包括 處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊、IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板； 所述處理模塊連接于所述數(shù)據(jù)采集模塊及示波器，用于向所述數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送雙脈沖控制信號以及用于對所述示波器的電流波形及電壓波形進(jìn)行分析及存儲，并對所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板實(shí)時監(jiān)控； 所述數(shù)據(jù)采集模塊連接于所述處理模塊及所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板，用于在接收到雙脈沖控制信號時向所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送雙脈沖信號，并采集所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號至所述處理模塊； 所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板連接于所述數(shù)據(jù)采集模塊及示波器，用于在雙脈沖信號下對IGBT模塊進(jìn)行測試，并將測試所得的電流信號及電壓信號發(fā)送到示波器； 所述示波器連接于所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板及處理模塊，用于采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號，并將采集后產(chǎn)生的電流波形及電壓波形發(fā)送給所述處理模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于所述測試裝置還包括連接于所述處理模塊及示波器的隔離電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板至少包括串聯(lián)的儲能電容、第一 IGBT及第ニ IGBT、并聯(lián)于所述第一 IGBT的電感、并聯(lián)于所述儲能電容的高壓電源、連接于第二 IGBT的驅(qū)動器、連接于所述第一 IGBT及所述驅(qū)動器的電源模塊以及連接于所述驅(qū)動器的雙脈沖監(jiān)聽保護(hù)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于所述電感為空心電感線圈，所述電源模塊為程控電源。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于所述IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板還包括連接于所述儲能電容及高壓電源的高壓保護(hù)電路，所述高壓保護(hù)電路包括并聯(lián)的第一負(fù)載及第ニ負(fù)載，且所述第一負(fù)載串聯(lián)有上電開關(guān)，所述第二負(fù)載串聯(lián)有緊急開關(guān)，所述第一負(fù)載用于測試裝置正常運(yùn)行時釋放所述儲能電容的電量，所述第二負(fù)載用于在緊急開關(guān)接收到緊急開關(guān)信號時釋放所述儲能電容的電量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于所述第一負(fù)載及第ニ負(fù)載為功率泄放電阻，所述緊急開關(guān)為IGBT開關(guān)管。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙脈沖IGBT測試裝置，其特征在于所述測試裝置還包括包裹所述測試裝置的屏蔽罩，所述屏蔽罩裝設(shè)有一防觸電裝置，該防觸電裝置用于在屏蔽罩打開時切斷所述高壓電源及所述儲能電容的連接，并向所述緊急開關(guān)發(fā)送緊急開關(guān)信號。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種雙脈沖IGBT測試裝置，包括用于向數(shù)據(jù)采集模塊發(fā)送雙脈沖控制信號以及用于對示波器的電流波形及電壓波形進(jìn)行分析及存儲，并對IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板實(shí)時監(jiān)控的處理模塊、用于采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號，并將采集后產(chǎn)生的電流、電壓波形發(fā)至處理模塊的示波器、用于在接收到雙脈沖控制信號時向IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送雙脈沖信號，并采集IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板的電流信號及電壓信號至處理模塊的數(shù)據(jù)采集模塊、以及用于在雙脈沖信號下對IGBT模塊進(jìn)行測試，并將測試所得的電流信號及電壓信號發(fā)送到示波器的IGBT信號監(jiān)控調(diào)理板。本實(shí)用新型具有測試過程自動化，控制靈活，測試過程安全可靠，數(shù)據(jù)分析便捷且數(shù)據(jù)追溯性好等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號G01R31/26GK202815167SQ20122047183
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者韓偉, 段立卿, 康兵, 張志強(qiáng) 申請人:上海英恒電子有限公司