2連接到母線電容C的兩端。除圖3所示外，測(cè)試電流還設(shè)有外充電回 路，用于給母線電容C進(jìn)行充電，并能在完成充電后與母線電容C斷開(kāi)。
[0021] 由以上電路結(jié)構(gòu)可以看出，該實(shí)施例將雙脈沖測(cè)試電路中的感性負(fù)載改為阻感負(fù) 載。因此，通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，能夠使得功率負(fù)載單元的負(fù)載電流先緩慢增大后緩慢減小，使 其峰值達(dá)到被測(cè)閥組的額定工作電流值，從而保證在測(cè)試時(shí)有一個(gè)較長(zhǎng)的額定工作區(qū)域。
[0022] 該實(shí)施例采用的測(cè)試方法分為兩個(gè)過(guò)程，首先進(jìn)行串聯(lián)閥組G2的動(dòng)態(tài)均壓測(cè)試 和串聯(lián)閥組Gl的反向恢復(fù)特性測(cè)試。具體為： 1)先設(shè)定數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括串聯(lián)閥組G2上每個(gè)IGBT兩端的電壓和流過(guò)閥組的電流，記 錄過(guò)壓尖峰峰值大小與尖峰時(shí)間，也包括流過(guò)串聯(lián)閥組Gl的電流和整個(gè)閥組的兩端電壓， 記錄電壓電流尖峰峰值大小與尖峰時(shí)間以及續(xù)流二極管反向恢復(fù)時(shí)間。
[0023] 2)將開(kāi)關(guān)Sl閉合，S2斷開(kāi)，給母線電容C進(jìn)行充電，充到設(shè)定值后認(rèn)為完成充電， 斷開(kāi)充電回路。
[0024] 3)給串聯(lián)閥組G2施加持續(xù)的固定頻率的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)功率負(fù)載R和L對(duì)電 容C進(jìn)行放電，使得功率負(fù)載單元的負(fù)載電流先緩慢增大后緩慢減小，讓功率負(fù)載單元的 負(fù)載電流的峰值達(dá)到G2的額定工作電流值，其中脈沖信號(hào)的頻率設(shè)定要使得在串聯(lián)閥組 G2下一次開(kāi)通時(shí)，串聯(lián)閥組Gl的續(xù)流過(guò)程尚未結(jié)束。脈沖信號(hào)將持續(xù)施加在串聯(lián)閥組G2 上，直至電容C上儲(chǔ)存的電能全部釋放。
[0025] 4)用隔離探頭測(cè)量串聯(lián)閥組G2上每個(gè)IGBT上的壓降，用電流鉗測(cè)量G1、G2上的 電流，將記錄的電壓和電流放同一坐標(biāo)系中進(jìn)行對(duì)比分析，如圖5所示。其中串聯(lián)閥組G2 每個(gè)IGBT兩端的電壓動(dòng)態(tài)過(guò)程和電流用于分析IGBT的動(dòng)態(tài)均壓效果，而串聯(lián)閥組Gl兩端 的電壓電流動(dòng)態(tài)過(guò)程用于分析續(xù)流二極管的反向恢復(fù)特性。對(duì)比分析時(shí)，對(duì)比每個(gè)IGBT上 的電壓電流有什么異同，理論上如果均壓效果好的話，其電壓電流波形應(yīng)該一致，但實(shí)際上 是存在偏差的，其最大偏差即可用于考核IGBT的動(dòng)態(tài)均壓效果。
[0026] 為保證良好的測(cè)試效果，保證在測(cè)試時(shí)有一個(gè)較長(zhǎng)的額定工作區(qū)域，電阻R不易 過(guò)大，否則續(xù)流會(huì)斷續(xù)，電抗L不易過(guò)小，否則續(xù)流過(guò)程不明顯。同時(shí)R和L應(yīng)配合脈沖信 號(hào)頻率進(jìn)行選取。一般而言，C、R和L可按以下原則選?。?(1)功率負(fù)載單元的負(fù)載電流達(dá)到測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電流時(shí)， 母線電壓壓降在測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電壓的±10%以內(nèi)。
[0027] (2)功率負(fù)載單元的負(fù)載電流處于測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電流 額定電流±5%范圍的脈沖不少于5個(gè)。
[0028] 具體來(lái)講，各參數(shù)選取可參考： (1)電阻R選取應(yīng)按照滿足公式
：::的原則取最小值，其中仏和Λ分別為 測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電壓和額定工作電流。
[0029] (2)電抗L選取根據(jù)公式
的原則取值，其中T為脈沖信號(hào)的周期。
[0030] (3)電容C選取按照滿足測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電壓壓降不超 過(guò)±10%的最小值來(lái)選取。
[0031] 然后進(jìn)行串聯(lián)閥組Gl的動(dòng)態(tài)均壓測(cè)試和串聯(lián)閥組G2的反向恢復(fù)特性測(cè)試。具體 過(guò)程為： 1)先設(shè)定數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括串聯(lián)閥組Gl上每個(gè)IGBT兩端的電壓和流過(guò)整個(gè)閥組的電 流，記錄過(guò)壓尖峰峰值大小與尖峰時(shí)間，也包括流過(guò)串聯(lián)閥組G2的電流和整個(gè)閥組的兩端 電壓，記錄電壓電流尖峰峰值大小與尖峰時(shí)間以及續(xù)流二極管反向恢復(fù)時(shí)間。
[0032] 2)將開(kāi)關(guān)S2閉合，Sl斷開(kāi)，給母線電容C進(jìn)行充電，充到設(shè)定值后認(rèn)為完成充電， 斷開(kāi)充電回路。
[0033] 3)給串聯(lián)閥組Gl施加持續(xù)的固定頻率的脈沖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)功率負(fù)載R和L對(duì)電 容C進(jìn)行放電，使得功率負(fù)載單元的負(fù)載電流先緩慢增大后緩慢減小，讓功率負(fù)載單元的 負(fù)載電流的峰值達(dá)到Gl的額定工作電流值，其中脈沖信號(hào)的頻率設(shè)定要使得在串聯(lián)閥組 Gl下一次開(kāi)通時(shí)，串聯(lián)閥組G2的續(xù)流過(guò)程尚未結(jié)束。脈沖信號(hào)將持續(xù)施加在串聯(lián)閥組Gl 上，直至電容C上儲(chǔ)存的電能全部釋放。R、C、L的設(shè)置均與第一個(gè)過(guò)程相同。
[0034] 4)用隔離探頭測(cè)量串聯(lián)閥組Gl上每個(gè)IGBT上的壓降，用電流鉗測(cè)量G1、G2上的 電流，將記錄的電壓和電流放同一坐標(biāo)系中進(jìn)行對(duì)比分析，其中串聯(lián)閥組Gl每個(gè)IGBT兩端 的電壓動(dòng)態(tài)過(guò)程和電流用于分析IGBT的動(dòng)態(tài)均壓效果，而串聯(lián)閥組G2兩端的電壓電流動(dòng) 態(tài)過(guò)程用于分析續(xù)流二極管的反向恢復(fù)特性。對(duì)比分析的內(nèi)容與之前的第一個(gè)過(guò)程相似， 不再重復(fù)。
[0035] 雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上，但實(shí)施例并不是用來(lái)限定本發(fā)明的。在不 脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤(rùn)飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因 此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種SiC IGBT串聯(lián)閥組動(dòng)態(tài)均壓特性和反向恢復(fù)特性的測(cè)試方法，其特征在于，包 括以下步驟： 1) 將被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組連接到測(cè)試電路中，所述測(cè)試電路包括母線電容、電阻、電 抗、開(kāi)關(guān)和外充電回路，所述被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組為2組，每組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組 均由多個(gè)SiC IGBT直接串聯(lián)而成，2組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組同向串聯(lián)構(gòu)成被測(cè)單元，被 測(cè)單元與母線電容并聯(lián)，電阻和電抗串聯(lián)構(gòu)成功率負(fù)載單元，所述開(kāi)關(guān)為2個(gè)，功率負(fù)載單 元的一端連接在2組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組之間、另一端分別通過(guò)1個(gè)開(kāi)關(guān)連接到母線電 容的兩端，外充電回路用于給母線電容進(jìn)行充電并能在完成充電后與母線電容斷開(kāi)； 2) 選擇1組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組作為測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組，另1組被測(cè) SiC IGBT串聯(lián)閥組相應(yīng)作為測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè)閥組； 3) 設(shè)定數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，包括測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組中每個(gè)SiC IGBT兩端的電壓和 過(guò)壓尖峰峰值大小與尖峰時(shí)間以及該被測(cè)閥組的電流，以及流過(guò)測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè) 閥組的電流、該被測(cè)閥組兩端的電壓、電壓及電流尖峰峰值大小與尖峰時(shí)間和該被測(cè)閥組 中續(xù)流二極管的反向恢復(fù)時(shí)間； 4) 閉合與測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè)閥組相連的開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)與測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè) 閥組相連的開(kāi)關(guān)，用外充電回路給母線電容進(jìn)行充電，完成充電后斷開(kāi)外充電回路； 5) 向測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組施加持續(xù)的固定頻率的脈沖信號(hào)，通過(guò)功率負(fù)載單 元對(duì)母線電容進(jìn)行放電，使得功率負(fù)載單元的負(fù)載電流先緩慢增大后緩慢減小，在母線電 壓壓降在測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電壓值的±10%以內(nèi)時(shí)讓功率負(fù)載單 元的負(fù)載電流的峰值達(dá)到測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電流值，直至母線電容 上儲(chǔ)存的電能全部釋放，其中脈沖信號(hào)的頻率設(shè)定要使得在測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組 下一次開(kāi)通時(shí)測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè)閥組的續(xù)流過(guò)程尚未結(jié)束，且在功率負(fù)載單元的負(fù) 載電流在測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組的額定工作電流值±5%范圍內(nèi)時(shí)脈沖數(shù)不少于5 個(gè)； 6) 將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)放入同一坐標(biāo)系中進(jìn)行對(duì)比分析，完成測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組 的動(dòng)態(tài)均壓特性分析和測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè)閥組的反向恢復(fù)特性分析； 7) 將本輪測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組作為下一輪測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè)閥組， 本輪測(cè)試反向恢復(fù)特性的被測(cè)閥組作為下一輪測(cè)試動(dòng)態(tài)均壓特性的被測(cè)閥組，重復(fù)步驟 3) -6)進(jìn)行下一輪測(cè)試，從而完成每組被測(cè)閥組的動(dòng)態(tài)均壓特性和反向恢復(fù)特性的全部分 析，結(jié)束本方法。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的SiC IGBT串聯(lián)閥組動(dòng)態(tài)均壓特性和反向恢復(fù)特性的測(cè)試方 法，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)為空氣開(kāi)關(guān)。3. -種用于SiC IGBT串聯(lián)閥組動(dòng)態(tài)均壓特性和反向恢復(fù)特性測(cè)試的測(cè)試電路，其特 征在于，所述測(cè)試電路包括母線電容、電阻、電抗、開(kāi)關(guān)和外充電回路，被測(cè)SiC IGBT串聯(lián) 閥組為2組，每組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組均由多個(gè)SiC IGBT直接串聯(lián)而成，2組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組同向串聯(lián)構(gòu)成被測(cè)單元，被測(cè)單元與母線電容并聯(lián)，電阻和電抗串聯(lián)構(gòu)成功 率負(fù)載單元，所述開(kāi)關(guān)為2個(gè)，功率負(fù)載單元的一端連接在2組被測(cè)SiC IGBT串聯(lián)閥組之 間、另一端分別通過(guò)1個(gè)開(kāi)關(guān)連接到母線電容的兩端，外充電回路用于給母線電容進(jìn)行充 電并能在完成充電后與母線電容斷開(kāi)。4.根據(jù)權(quán)利要求所述的用于SiC IGBT串聯(lián)閥組動(dòng)態(tài)均壓特性和反向恢復(fù)特性測(cè)試的 測(cè)試電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)為空氣開(kāi)關(guān)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種SiC？IGBT串聯(lián)閥組動(dòng)態(tài)均壓特性和反向恢復(fù)特性的測(cè)試方法及測(cè)試電路，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明從IGBT直接串聯(lián)應(yīng)用中所緊密相關(guān)的動(dòng)態(tài)特性出發(fā)，采用專用的測(cè)試電路，使用定頻多脈沖方法獲得持續(xù)動(dòng)態(tài)過(guò)程。本發(fā)明的測(cè)試方法可同時(shí)對(duì)兩個(gè)串聯(lián)閥組進(jìn)行測(cè)量，分別進(jìn)行不同的測(cè)試內(nèi)容，連續(xù)進(jìn)行兩次，完成一次測(cè)試過(guò)程，簡(jiǎn)單而高效。
【IPC分類】G01R31/26
【公開(kāi)號(hào)】CN105044581
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510144297
【發(fā)明人】王志剛, 侯凱, 駱健, 董長(zhǎng)城, 李偉邦, 范鎮(zhèn)淇, 辛甜
【申請(qǐng)人】國(guó)家電網(wǎng)公司, 南京南瑞集團(tuán)公司
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年3月30日