專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
[0001]本實(shí)用新型涉及集成電路測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及ー種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置。
背景技術(shù)：
智能功率模塊是一種把功率開(kāi)關(guān)器件、門(mén)級(jí)驅(qū)動(dòng)電路以及過(guò)壓過(guò)流保護(hù)電路集成在一起的高可靠性電力電子器件，主要適合于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的變頻器和各種逆變電源。如圖I所示的智能功率模塊內(nèi)部的核心結(jié)構(gòu)是由m路驅(qū)動(dòng)電路和m個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成的m個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道(m為大于I的自然數(shù))，每個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道都是由I路輸入信號(hào)與I個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成，由輸入信號(hào)的高低電平控制功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)。傳統(tǒng)的智能功率模塊測(cè)試機(jī)一般采用逐路測(cè)試的方法，對(duì)智能功率模塊的各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道采用加一路輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)，測(cè)試一路功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)功能，其中輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為直流信號(hào)。這種測(cè)試方法存在如下三方面弊端一是測(cè)試速度緩慢，效率低；ニ是由于智能功率模塊多用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，在實(shí)際工作狀態(tài)中各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道之間往往互相影響和干擾，因此只對(duì)各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道進(jìn)行逐路測(cè)試，無(wú)法測(cè)試出智能功率模塊的各個(gè)通道之間是否存在干擾，即無(wú)法測(cè)試出智能功率模塊處于真正工作狀態(tài)下的表現(xiàn)；三是由于智能功率模塊多用于高壓、大電流的工作場(chǎng)合，目前在市場(chǎng)上的專(zhuān)用智能功率模塊測(cè)試機(jī)售價(jià)昂貴，在對(duì)智能功率模塊的研發(fā)初期，如果只為了測(cè)試小量的電路而進(jìn)行購(gòu)置，將大大提高項(xiàng)目的投入。
發(fā)明內(nèi)容為了克服以上的不足之處，本實(shí)用新型提出了ー種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置，該裝置不僅可以快速方便地測(cè)試出智能功率模塊各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道的功率開(kāi)關(guān)器件開(kāi)關(guān)功能是否正常，測(cè)試出各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道驅(qū)動(dòng)能力的大小，同時(shí)還可以測(cè)試出各功率驅(qū)動(dòng)通道之間是否存在相互干擾，可以測(cè)試出智能功率模塊處于真正工作狀態(tài)下的表現(xiàn)。為此，本實(shí)用新型提供ー種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置，包括待測(cè)智能功率模塊、外圍功能模塊、接收顯示和狀態(tài)比較模塊；所述待測(cè)智能功率模塊包括2n路驅(qū)動(dòng)電路和2n個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件；2n路驅(qū)動(dòng)電路的輸入為2n個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，2n個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)2n路驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)后，傳送到待測(cè)智能功率模塊的2n個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作；所述外圍功能模塊包括η個(gè)電阻；所述2η個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件兩兩分組，共分成η組，每ー組功率開(kāi)關(guān)器件中的第一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的漏極接高電壓、第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的源極接地、同時(shí)第一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的源極與第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的漏極連接在一起并與η個(gè)電阻中的一個(gè)電阻的一端相連并作為ー個(gè)輸出ロ輸出電壓信號(hào)，各電阻的另一端連接在一起；η個(gè)輸出ロ用于輸出η路電壓信號(hào)到接收顯示和狀態(tài)比較模塊；η為大于2的自然數(shù)；[0010]所述接收顯示和狀態(tài)比較模塊的輸入端與待測(cè)智能功率模塊各輸出口相連，用于接收電壓信號(hào)并顯示相應(yīng)波形，以及根據(jù)設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)邏輯關(guān)系生成條件將顯示波形和預(yù)置的正常波形進(jìn)行比較來(lái)判斷待測(cè)智能功率模塊是否工作正常。進(jìn)ー步的，所述測(cè)試裝置還包括模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊和模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊所述模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊輸出端與模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，用于按固定周期發(fā)送η相模擬傳感信號(hào)到模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；所述模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與待測(cè)智能功率模塊的輸入端相連，用于對(duì)接收到的η相模擬傳感信號(hào)進(jìn)行處理后產(chǎn)生所述的2η個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。進(jìn)ー步的，所述模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊包括用于發(fā)送η相模擬傳感信號(hào)的單片機(jī)系統(tǒng)。 進(jìn)ー步的，所述模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊包括用于將η相模擬傳感信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的電平轉(zhuǎn)換模塊。進(jìn)ー步的，所述模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波電路。進(jìn)ー步的，所述發(fā)送η相模擬傳感信號(hào)的固定周期由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速設(shè)定。本實(shí)用新型的有益效果是I)本實(shí)用新型提出的測(cè)試裝置可同時(shí)測(cè)試多路功率開(kāi)關(guān)器件，測(cè)試速度快，效率聞。2)本實(shí)用新型提出的測(cè)試裝置只需對(duì)接收顯示和狀態(tài)比較模塊中的波形進(jìn)行判斷就可以同時(shí)測(cè)試各通道功率開(kāi)關(guān)器件的工作狀態(tài)是否正常，各個(gè)通道之間是否存在干擾及各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道驅(qū)動(dòng)能力的大小，可以測(cè)試出智能功率模塊處于真正工作狀態(tài)下的表現(xiàn)。3)在智能功率模塊交付客戶(hù)前，可以使用本實(shí)用新型提出的測(cè)試裝置進(jìn)行測(cè)試，由于不需要購(gòu)置專(zhuān)用的智能模塊測(cè)試機(jī)，可以在研發(fā)初期大大節(jié)約研發(fā)成本；同時(shí)利用單片機(jī)模擬實(shí)際電機(jī)驅(qū)動(dòng)智能功率模塊，有效地降低了成本。

圖I是現(xiàn)有的ー種智能功率模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型ー種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型ー種6個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道的智能功率模塊測(cè)試裝置實(shí)施例工作原理圖中外圍功能模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型ー種6個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道的智能功率模塊測(cè)試裝置的驅(qū)動(dòng)信號(hào)在ー個(gè)周期內(nèi)Α、B、C三個(gè)輸出口的輸出波形；圖5是本實(shí)用新型ー種8個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道的智能功率模塊測(cè)試裝置實(shí)施例工作原理圖中外圍功能模塊的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體說(shuō)明。[0026]實(shí)施例I :如圖2所示為本實(shí)用新型ー種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，包括模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊I、模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊2、外圍功能模塊4和接收顯示和狀態(tài)比較模塊5。本實(shí)施例以測(cè)試具有6個(gè)功率 驅(qū)動(dòng)通道的智能功率模塊的測(cè)試裝置為例。模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊I包括單片機(jī)系統(tǒng)11和電平轉(zhuǎn)換模塊12，單片機(jī)系統(tǒng)11和電平轉(zhuǎn)換模塊12之間的連接關(guān)系為通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)11進(jìn)行編程，使得單片機(jī)系統(tǒng)11發(fā)出與電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的三相傳感信號(hào)完全一致的三相模擬傳感信號(hào)，該三相模擬傳感信號(hào)包含電機(jī)轉(zhuǎn)子相對(duì)定子所處的所有位置的傳感信息，并以固定周期進(jìn)行發(fā)送，周期時(shí)間按照電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速進(jìn)行設(shè)定，三相模擬傳感信號(hào)傳送到電平轉(zhuǎn)換模塊12進(jìn)行電平轉(zhuǎn)化。模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊21和濾波電路22，它們之間的連接關(guān)系為電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊21接收到電平轉(zhuǎn)換模塊12傳送過(guò)來(lái)的經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換的三相模擬傳感信號(hào)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊21將電平轉(zhuǎn)換模塊12傳送過(guò)來(lái)的三相模擬傳感信號(hào)作為實(shí)際電機(jī)系統(tǒng)中的位置傳感信號(hào)，對(duì)三相模擬傳感信號(hào)進(jìn)行處理產(chǎn)生相應(yīng)的6路PWM(Pulse WidthModulation,脈沖寬度調(diào)制)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，然后將產(chǎn)生的6路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到濾波電路22進(jìn)行信號(hào)濾波，6路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)濾波后輸入到待測(cè)智能功率模塊3，使得待測(cè)智能功率模塊3中的6路功率驅(qū)動(dòng)通道所含的6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件31-36進(jìn)行對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，在智能功率模塊的三個(gè)輸出ロ A、B、C產(chǎn)生相應(yīng)的電壓信號(hào)。接收顯示和狀態(tài)比較模塊5接收到待測(cè)智能功率模塊3的三個(gè)輸出ロ A、B、C的電壓信號(hào)后產(chǎn)生相應(yīng)的顯示波形，并與預(yù)先設(shè)置的正確波形進(jìn)行比較，根據(jù)設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)邏輯關(guān)系生成條件將顯示波形和預(yù)置的正常波形進(jìn)行比較，來(lái)判斷各功率驅(qū)動(dòng)通道的功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)動(dòng)作是否正常，包括各個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道驅(qū)動(dòng)能力的大小，以及各功率驅(qū)動(dòng)通道之間是否存在相互干擾。外圍功能模塊4產(chǎn)生各項(xiàng)電源信號(hào)和模擬檢測(cè)信號(hào)，輸入到待測(cè)智能功率模塊3，使得待測(cè)智能功率模塊3處于正確的工作狀態(tài)；并搭建測(cè)試所需的外圍電路。圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例裝置工作原理圖中外圍功能模塊4的一種結(jié)構(gòu)示意圖，包括電源模塊41、信號(hào)發(fā)生模塊42、第一電阻43、第二電阻44和第三電阻45 ；電源模塊41和信號(hào)發(fā)生模塊42分別產(chǎn)生電源信號(hào)和模擬檢測(cè)信號(hào)輸入到待測(cè)智能功率模塊3的檢測(cè)電路37，使待測(cè)智能功率模塊3處于正確的工作狀態(tài)。待測(cè)智能功率模塊3內(nèi)部的核心結(jié)構(gòu)是由6路驅(qū)動(dòng)電路和6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成的6個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道，每個(gè)功率驅(qū)動(dòng)通道都是由I路輸入信號(hào)與I個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件組成，由輸入信號(hào)的高低電平控制功率開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)。待測(cè)智能功率模塊3中的6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件31-36兩兩分組，共分成三組，第一組功率開(kāi)關(guān)器件的功率開(kāi)關(guān)器件31的漏極接高電壓VDD，功率開(kāi)關(guān)器件32的源極接地，同時(shí)功率開(kāi)關(guān)器件31的源極與功率開(kāi)關(guān)器件32的漏極連接在一起并與第一電阻43的一端相連于A點(diǎn)作為待測(cè)智能功率模塊3的輸出ロ A ;第二組功率開(kāi)關(guān)器件中的功率開(kāi)關(guān)器件33的漏極接高電壓VDD，功率開(kāi)關(guān)器件34的源極接地，同時(shí)功率開(kāi)關(guān)器件33的源極與功率開(kāi)關(guān)器件34的漏極連接在一起并與第二電阻44的一端相連于B點(diǎn)作為待測(cè)智能功率模塊3的輸出ロ B ;第三組功率開(kāi)關(guān)器件中的功率開(kāi)關(guān)器件35的漏極接高電壓VDD，功率開(kāi)關(guān)器件36的源極接地，同時(shí)功率開(kāi)關(guān)器件35的源極與功率開(kāi)關(guān)器件36的漏極連接在一起并與第三電阻45的一端相連于C點(diǎn)作為待測(cè)智能功率模塊3的輸出口 C ;將第一電阻43，第二電阻44，第三電阻45未與6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件相連的
另一端并聯(lián)。由模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊2產(chǎn)生的6路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，經(jīng)過(guò)待測(cè)智能功率模塊3的6路驅(qū)動(dòng)電路分別輸入到6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件31-36的柵極，6個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件31-36進(jìn)行對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作，由輸出口 A、 輸出口 B和輸出口 C輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)。6路PWM的驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以有多種取值和組合方式。本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)信號(hào)邏輯關(guān)系生成條件滿(mǎn)足如下三個(gè)方面(I)將2η個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)兩兩分組，分成η組第一組驅(qū)動(dòng)信號(hào)I和2、第二組驅(qū)動(dòng)信號(hào)3和4、......、第η組驅(qū)動(dòng)信號(hào)2η-1和2η ；(2)同一組內(nèi)的2個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào),禁止同時(shí)為H,每一組的狀態(tài)為三種A狀態(tài)H/L、B狀態(tài)L/H、和C狀態(tài)L/L ；Η表不聞電平，L表不低電平；(3)對(duì)η組信號(hào)的狀態(tài)而言，在某一個(gè)信號(hào)瞬間，A狀態(tài)必須出現(xiàn)且只能出現(xiàn)一次，B狀態(tài)必須出現(xiàn)且只能出現(xiàn)一次，C狀態(tài)無(wú)限制；在一個(gè)完整的信號(hào)周期中，每一組信號(hào)都必須經(jīng)歷過(guò)A狀態(tài)，B狀態(tài)和C狀態(tài)。舉例來(lái)說(shuō)，將一個(gè)信號(hào)周期分為6個(gè)信號(hào)瞬間狀態(tài)，用序號(hào)1-6表不,所述6個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)邏輯關(guān)系可以如表I所不，H表不高電平，L表不低電平。表I 6路PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高低邏輯關(guān)系表
權(quán)利要求1.ー種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置，其特征在于，包括待測(cè)智能功率模塊、外圍功能模塊、接收顯示和狀態(tài)比較模塊； 所述待測(cè)智能功率模塊包括2η路驅(qū)動(dòng)電路和2η個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件；2η路驅(qū)動(dòng)電路的輸入為2η個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，所述2η個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過(guò)2η路驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行信號(hào)驅(qū)動(dòng)增強(qiáng)后，傳送到待測(cè)智能功率模塊的2η個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件進(jìn)行對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)動(dòng)作； 所述外圍功能模塊包括η個(gè)電阻； 所述2η個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件兩兩分組，共分成η組，每ー組功率開(kāi)關(guān)器件中的第一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的漏極接高電壓、第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的源極接地、同時(shí)第一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的 源極與第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的漏極連接在一起并與η個(gè)電阻中的一個(gè)電阻的一端相連并作為ー個(gè)輸出ロ輸出電壓信號(hào)，各電阻的另一端連接在一起；η個(gè)輸出ロ用于輸出η路電壓信號(hào)到接收顯示和狀態(tài)比較模塊；η為大于2的自然數(shù)； 所述接收顯示和狀態(tài)比較模塊的輸入端與待測(cè)智能功率模塊各輸出口相連，用于接收電壓信號(hào)并顯示相應(yīng)波形，以及根據(jù)設(shè)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)邏輯關(guān)系生成條件將顯示波形和預(yù)置的正常波形進(jìn)行比較來(lái)判斷待測(cè)智能功率模塊是否工作正常。
2.如權(quán)利要求I所述的測(cè)試裝置，其特征在于，還包括模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊和模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊 所述模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊輸出端與模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸入端相連，用于按固定周期發(fā)送η相模擬傳感信號(hào)到模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊； 所述模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與待測(cè)智能功率模塊的輸入端相連，用于對(duì)接收到的η相模擬傳感信號(hào)進(jìn)行處理后產(chǎn)生所述的2η個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊包括用于發(fā)送η相模擬傳感信號(hào)的單片機(jī)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述模擬傳感信號(hào)發(fā)生模塊包括用于將η相模擬傳感信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換的電平轉(zhuǎn)換模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述模擬傳感驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行濾波的濾波電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測(cè)試裝置，其特征在于所述發(fā)送η相模擬傳感信號(hào)的固定周期由所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊的電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速設(shè)定。
專(zhuān)利摘要一種用于測(cè)試智能功率模塊的測(cè)試裝置，包括待測(cè)智能功率模塊包括2n路驅(qū)動(dòng)電路和2n個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件，2n路驅(qū)動(dòng)電路的輸入為2n個(gè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述外圍功能模塊包括n個(gè)電阻；2n個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件兩兩分組，每組第一個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的漏極接高電壓、第二個(gè)功率開(kāi)關(guān)器件的源極接地、同時(shí)第一個(gè)的源極與第二個(gè)的漏極連接在一起并與n個(gè)電阻中的一個(gè)電阻的一端相連后作為一個(gè)輸出口輸出電壓信號(hào)，各電阻的另一端連接在一起；所述接收顯示和狀態(tài)比較模塊的輸入端用于接收電壓信號(hào)并顯示相應(yīng)波形，并將顯示波形和預(yù)置的正常波形進(jìn)行比較來(lái)判斷待測(cè)智能功率模塊是否工作正常。采用本實(shí)用新型可以快速地測(cè)試出智能功率模塊的工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01R31/327GK202404203SQ201120523280
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者瞿琛, 魏建中 申請(qǐng)人:杭州士蘭微電子股份有限公司