一種用于igbt動態(tài)特性測量的裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于電力電子器件測量【技術領域】,尤其涉及一種用于IGBT動態(tài)特性測量的裝置及方法。該裝置主要包括:調壓器、變壓器、整流橋、母線電容、放電電阻、第一繼電器、第二繼電器、主控制板、副控制板、保護電路、IGBT功率模塊、負載電感、電流傳感器、屏蔽箱、示波器。首先閉合第一繼電器,斷開第二繼電器,旋轉調壓器至待測電壓后旋轉至零并斷開第一繼電器;然后上電,示波器獲取雙脈沖信號、IGBT兩端電壓和集電極電流波形。本發(fā)明排除了不同信號間的串擾、空間磁場對測量信號的干擾等因素,能獲得高精確度動態(tài)過程波形,對電壓、電流信號的延遲、過沖具有很好的重現性;帶抽頭的負載電感使電路具有可調性,可用于不同器件的測量。
【專利說明】一種用于IGBT動態(tài)特性測量的裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于電力電子器件測量【技術領域】,尤其涉及一種用于絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor,以下簡稱IGBT)動態(tài)特性測量的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]直流輸電技術的進步和電力電子技術的發(fā)展,使得對電力電子器件的特性研究越來越重要。IGBT的特性研究包括靜態(tài)特性研究和動態(tài)特性研究,靜態(tài)特性往往由datasheet (數據表)可得出,而動態(tài)特性需人為測量得到。在目前國標及IEC(Internat1nal Electro technical Commiss1n,國際電工委員會)標準中,動態(tài)特性的測量均基于雙脈沖測試。通過測量動態(tài)過程中的電壓Vce、電流Ie波形來反映其動態(tài)特性,因此測試回路的設計和波形的精準化測量直接決定了所得動態(tài)過程的正確性。但是目前大多數雙脈沖測試回路在設計時細節(jié)考慮不夠、而且在測量環(huán)節(jié)也沒有給出詳細、標準的測量手段,對測量方法僅限于理論上的分析。因此,迫切需要一套適用于雙脈沖測試的電路設計依據及電壓電流波形規(guī)范化測量方案。
【發(fā)明內容】
[0003]針對上述問題,本發(fā)明設計了一種用于IGBT動態(tài)特性測量的裝置及方法。
[0004]一種用于絕緣柵雙極型晶體管動態(tài)特性測量的裝置,主要包括:調壓器、變壓器、整流橋、母線電容、放電電阻、第一繼電器、第二繼電器、主控制板、副控制板、保護電路、IGBT功率模塊、負載電感、電流傳感器、屏蔽箱、示波器;
[0005]其中,調壓器的輸入端接入市電220V,調壓器的輸出端通過第一繼電器與變壓器的輸入端相連;變壓器的輸出端與整流橋相連;整流橋的輸出端與母線電容并聯,整流橋輸出的直流電用于對母線電容的充電;放電電阻通過第二繼電器與母線電容并聯,用于母線電容電壓的放電;IGBT功率模塊與母線電容并聯;屏蔽箱為雙層屏蔽箱,電流傳感器置于屏蔽箱的第一層中,示波器置于屏蔽箱的第二層中,示波器及電流傳感器與外電路的連線通過屏蔽箱中的引線口引入,在接好電路后用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封??;示波器自帶電壓探頭用于測量下IGBT管的集電極和發(fā)射極的兩端電壓、柵極觸發(fā)信號以及發(fā)射極端電流。
[0006]所述IGBT功率模塊包括上IGBT管和下IGBT管;其中上IGBT管和下IGBT管串聯,上IGBT管的發(fā)射極和下IGBT管的集電極相連,上IGBT管的集電極和下IGBT管的發(fā)射極分別和母線電容的兩端相連;IGBT功率模塊依次通過保護電路、副控制板和主控制板相連;主控制板是以DSP為核心控制器件,通過光電耦合器件輸出O?15V的控制信號到副控制板;副控制板是以Eice DRIVER驅動芯片為核心器件,將控制信號轉化為±15V的IGBT驅動信號,并通過保護電路來控制IGBT功率模塊;上IGBT管始終處于關斷狀態(tài)。
[0007]所述保護電路分為六個輸入端:C1輸入端、Gl輸入端、El輸入端、C2輸入端、G2輸入端、E2輸入端和五個輸出端:A1輸出端、A2輸出端、A3輸出端、A4輸出端、A5輸出端;
[0008]其中,Cl輸入端通過兩個串聯的D2正向二極管、Dl正向二極管和Al輸出端相連;
[0009]Gl輸入端分別通過兩路并聯的電路和A2輸出端相連,其中一路電路由一個D8反向二極管和一個Rl電阻串聯所組成,另外一路由一個D7正向二極管和一個R2電阻串聯所組成;
[0010]El輸入端和A3輸出端相連,并且A2輸出端和A3輸出端之間并聯一個D3雙向瞬態(tài)抑制二極管和一個R5電阻;
[0011]C2輸入端通過兩個串聯的D4正向二極管、D5正向二極管和A3輸出端相連;
[0012]G2輸入端分別通過兩路并聯的電路和A4輸出端相連,其中一路電路由一個DlO反向二極管和一個R3電阻串聯所組成,另外一路由一個D9正向二極管和一個R4電阻串聯所組成;
[0013]E2輸入端和A5輸出端相連,并且A4輸出端和A5輸出端之間并聯一個D6雙向瞬態(tài)抑制二極管和一個R6電阻;
[0014]Cl輸入端、Gl輸入端、El輸入端、C2輸入端、G2輸入端、E2輸入端分別和副控制板上的飽和度檢測輸入驅動器通道A、柵極驅動器輸出通道A、公共地接線端通道A、飽和度檢測輸入驅動器通道B、柵極驅動器輸出通道B、公共地接線端通道B相連;
[0015]Al輸出端、A2輸出端、A3輸出端、A4輸出端、A5輸出端分別和IGBT功率模塊中的上IGBT管集電極、上IGBT管柵極、上IGBT管發(fā)射極和下IGBT管集電極連接點、下IGBT管柵極、下IGBT管發(fā)射極相連;保護電路對于IGBT功率模塊起到過流、過壓保護以及保護柵極電阻、釋放柵極電荷的作用。
[0016]所述電流傳感器為PEARSON線圈,待測的發(fā)射極電流的導線在PEARSON線圈中的走向保持正中間垂直穿過,PEARS0NG線圈的輸出端與示波器相連,用于測量下IGBT管的發(fā)射極電流。
[0017]所述負載電感與上IGBT管并聯,負載電感起到充電作用,使得下IGBT管電流在導通時電流升高到待測電流值;要求第二次導通時負載電感電流不得低于第一次關斷時的
95%,即;其中,τ為第一次關斷時負載電感電流,“為第二次導通時負載電感電流,則負載電感值L為:L ^ 20 O^+R^t,其中,Rtl為二極管正向導通電阻,R1為負載電感直流電阻,t為兩次脈沖間的間隔時間;負載電感為帶抽頭的大電抗器,使得測試回路適用于多個電壓等級的IGBT測試。
[0018]所述母線電容由單體電容串聯,串聯個數為待測電壓等級除以單體電容電壓;根據LC電路振蕩周期公式芒得:母線電容值C = ?;2 IATi2L ;其中,L為負載電感值,I;
為電路振蕩周期,由于一般雙脈沖寬度為us級,則電路振蕩周期Ttl為ms級,以保證雙脈沖內每次IGBT導通時,負載電感的電流呈線性增加。
[0019]一種用于絕緣柵雙極型晶體管動態(tài)特性測量的方法,主要包括:
[0020]步驟1、將測量下IGBT管柵極雙脈沖信號的電壓探頭、測量下IGBT管集電極和發(fā)射極的兩端電壓的電壓探頭和測量集電極電流的PEARSON線圈輸出端接到示波器,用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封住,將屏蔽箱的屏蔽蓋蓋上;
[0021]步驟2、閉合第一繼電器,斷開第二繼電器,慢慢旋轉調壓器輸出電壓對母線電容進行充電,用萬用表測量母線電容兩端電壓,待母線電容兩端電壓調至待測電壓后,將調壓器旋轉至零并斷開第一繼電器;
[0022]步驟3、給IGBT功率模塊供電,主控制板產生雙脈沖信號,經過副控制板、保護電路輸出到下IGBT管,上IGBT管始終關斷,示波器選擇single觸發(fā)模式,獲取雙脈沖信號、IGBT兩端電壓、集電極電流信號波形;
[0023]步驟4、獲取波形后,閉合第二繼電器,對母線電容進行放電,放電完畢后斷開第二繼電器。
[0024]本發(fā)明的有益效果在于:采用上述技術方案,排除了不同信號間的串擾、空間磁場對測量信號的干擾等因素,可以獲得精確度特別高的動態(tài)過程波形,對電壓、電流信號的延遲、過沖具有很好的重現性。采用帶有抽頭的負載電感,使得測量回路具有可調性,可廣泛用于不同器件的測量中。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明電路示意圖;
[0026]圖2為PEARSON線圈布線及示波器放置圖;
[0027]圖3為保護電路與IGBT功率模塊連接圖;
[0028]圖4為下IGBT管觸發(fā)雙脈沖信號;
[0029]圖5為示波器采集的一次雙脈沖測試的電壓電流波形;
[0030]圖6為一次關斷過程中的雙脈沖信號、下IGBT管電壓、電流信號的放大波形;
[0031]圖7為一次開通過程中的雙脈沖信號、下IGBT管電壓、電流信號的放大波形。
【具體實施方式】
[0032]下面結合附圖,對優(yōu)選實施例作詳細說明。本發(fā)明提出一種用于絕緣柵雙極型晶體管動態(tài)特性測量的裝置,如圖1和圖2所示,主要包括:調壓器、變壓器、整流橋、母線電容、放電電阻、第一繼電器、第二繼電器、IGBT功率模塊、保護電路、負載電感、電流傳感器、屏蔽箱、示波器;
[0033]其中,調壓器的輸入端接入市電220V,調壓器的輸出端通過第一繼電器與變壓器的輸入端相連;變壓器的輸出端與整流橋相連;整流橋的輸出端與母線電容并聯,整流橋輸出的直流電用于對母線電容的充電;放電電阻通過第二繼電器與母線電容并聯,用于母線電容電壓的放電;IGBT功率模塊與母線電容并聯;屏蔽箱為雙層屏蔽箱,電流傳感器置于屏蔽箱的第一層中,示波器置于屏蔽箱的第二層中,示波器及電流傳感器與外電路的連線通過屏蔽箱中的引線口引入,在接好電路后用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封?。皇静ㄆ髯詭щ妷禾筋^用于測量下IGBT管的集電極和發(fā)射極的兩端電壓、柵極觸發(fā)信號以及發(fā)射極端電流。
[0034]圖2為導線在PEARSON線圈中的穿過布線及示波器布置示意圖。為了獲得更準確的電流波形,需要考慮負載電感對電流探頭、示波器的空間磁場干擾,圖2中雙層屏蔽箱用于屏蔽外電路,特別是屏蔽負載電感對PEARSON線圈和示波器的磁場干擾。PEARSON線圈置于屏蔽箱的第一層中,示波器置于屏蔽箱的第二層中,示波器及PEARSON線圈與外電路的連線通過屏蔽箱中的引線口引入,在接好電路后,用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封住。
[0035]導線在PEARSON線圈中的布線按圖2所示,從正中間垂直穿過。之所以要保持導線走向從線圈正中間穿過是因為實際制作中很難滿足電流測量線圈繞制均勻、截面均勻和線圈的互感系數長期不變等條件;而使導線與測量線圈垂直是由于當測量過程中導線與線圈所在平面不垂直時,僅有垂直于線圈平面方向的電流產生磁鏈,而平行于線圈平面方向的電流將不產生磁鏈,這會使得測試電流存在誤差,故需保證垂直穿過。
[0036]IGBT功率模塊包括上IGBT管和下IGBT管;其中上IGBT管和下IGBT管串聯,上IGBT管的發(fā)射極和下IGBT管的集電極相連,上IGBT管的集電極和下IGBT管的發(fā)射極分別和母線電容的兩端相連;IGBT功率模塊依次通過保護電路、副控制板和主控制板相連;主控制板是以型號為TMS320F28335PGFA的DSP為核心控制器件,通過光電耦合器件輸出O?15V的控制信號到副控制板;副控制板是以型號為2ED300C17-ST的Eice DRIVER驅動芯片為核心器件,將控制信號轉化為土 15V的IGBT驅動信號,并通過保護電路來控制IGBT功率模塊;上IGBT管始終處于關斷狀態(tài)。
[0037]本實施例中IGBT功率模塊采用英飛凌的FF450R17IE4。該型號IGBT額定電壓為1700V,額定電流為450A。雙脈沖信號的占空比為71.4%,周期為70μ S。電壓選型按照常用電壓測試范圍設計,即為20%額定電壓-80%額定電壓,即:340V-1360V。所選電容為EPCOS公司的B43310-A5828-M系列,單體額定電壓為450V,為達到測試最高電壓,選擇3個單體電容相串聯。負載電感選型為1.5mH、115A空心電感,此負載電感的直流電阻為0.019 Ω,二極管的正向導通電阻為0.003 Ω。負載電感與母線電容形成的振蕩回路頻率 /θ = ^TTTr = Θ /,., η-' 07-1= n£Hz,諧振周期 T。= 12.72ms,遠大于脈
IK^LL.2W1-5x10 X 2733 X10
沖寬度,保證了負載電感的電流呈線性上升,則負載電感與反并聯二極管形成的放電回路時間常數為T1 = 1.5 X 10_3/(0.019+0.003) = 68ms,第二次導通時負載電感電流為:
ts70 X1-6
i2 = ke-Tt =ke---^ = 9931%h,負載電感電流基本不會下降。
[0038]由于IGBT的耐壓能力和耐流能力較差,一旦發(fā)生意外就容易損壞,因此在其驅動板和實際IGBT模塊相連時,需要插入保護電路,保護電路主要起到過壓和過流保護的作用。對IGBT模塊上面的PCB板進行分析,并轉化成實際電路,如圖3所示。
[0039]下面對圖3中各元器件的主要參數、起到的作用和設計時出發(fā)點做說明。
[0040]保護電路中的D1、D2、D4、D5四個二極管采用的型號是UF4007,此型號二極管的正向峰值電壓為1.7V,反向恢復時間為70ns。起到的主要作用是過流保護。IGBT的過流保護的電流檢測是利用其在某一正向柵壓Uge下,正向導通管壓降Uee (ON)與集電極電流Ie成正比的特性,通過檢測Ura(ON)的大小來判斷的大小,從而起到過流保護的作用。一般的驅動模塊設定的過流保護的電壓臨界值為7-10V,兩個二極管串聯時,二極管的壓降(1.7*2=3.4V)和IGBT通態(tài)飽和壓降之和才能大于過流保護設定的臨界值,從而發(fā)生過流保護,保護IGBT。
[0041]保護電路中的柵極電阻Rl、R2、R3、R4的阻值均為6.2Ω。IGBT在由導通狀態(tài)關斷時,電流I。突然變小,由于電路中的雜散電感與負載電感的作用,將在IGBT的c、e兩端產生很高的浪涌尖峰電壓,加之IGBT的耐過壓能力較差,這樣就會使IGBT擊穿,因此,其過壓保護也是十分重要的。
[0042]適當增大柵極電阻Rg可以很好地實現IGBT的過壓保護。Rg增大,使IGBT的開關速度減慢,能明顯減少開關過電壓尖峰,但相應的增加了開關損耗,使IGBT發(fā)熱增多,要配合進行過熱保護。在實際中,Rg阻值的選擇原則是:在開關損耗不太大的情況下,盡可能選用較大的電阻,實際工作中按Rg = 3000/1。選取。根據本實施例中所選IGBT功率模塊計算有3000/450 = 6.7 Ω,在實際中選擇了 6.2 Ω。
[0043]另外,在實際設計中,也可采用其他設計方法來實現IGBT的過壓保護。一種是盡可能減少電路中的雜散電感。一方面可優(yōu)化模塊內部結構(如采用分層電路、縮小有效回路面積等),減少寄生電感;另一方面可優(yōu)化主電路結構(采用分層布線、盡量縮短聯接線等),減少雜散電感。另一種是采用額外的吸收回路。在IGBT關斷時,吸收回路可以吸收電感中釋放的能量,以降低關斷過電壓。
[0044]保護電路中D7、D8、D9、DlO型號為IN5819的肖特基二極管,是一種低功耗、高頻性能好、正向壓降低的二極管。主要用在開關電源及高頻低壓場合。模塊中采用此四個二極管和柵極電阻相連主要是考慮到電流變化的頻率,起到保護柵極電阻的作用。
[0045]保護電路中的R5、R6阻值為4.7kQ。雖然前述的Rl、R2、R3、R4已經起到的過壓保護的作用,但是IGBT在實際運行中,柵極上會存在電荷的不斷累積。R5、R6可以使柵極積累電荷泄放,從而起到防止柵極電荷積累、柵源電壓出現尖峰損壞IGBT。在實際設計中,往往取經驗阻值4.7kQ。
[0046]保護電路中的D3、D6型號為P6KE160A的雙極性TVS。當TVS 二極管的兩極受到反向瞬態(tài)高能量沖擊時,它能以10-12毫秒量級的速度,將其兩極間的高阻抗變?yōu)榈妥杩?,吸收高達數千瓦的浪涌功率,使兩極間的電壓箝位于一個預定值,有效地保護電路中的元器件,免受各種浪涌脈沖的損壞,防止柵源電壓尖峰損壞IGBT。
[0047]一種基于絕緣柵雙極型晶體管動態(tài)特性測量裝置的測量方法,包括:
[0048]步驟1、將測量下IGBT管柵極雙脈沖信號的電壓探頭、測量下IGBT管集電極和發(fā)射極的兩端電壓的電壓探頭和測量集電極電流的PEARSON線圈輸出端接到示波器,用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封住,將屏蔽箱的屏蔽蓋蓋上;
[0049]步驟2、閉合第一繼電器,斷開第二繼電器,慢慢旋轉調壓器輸出電壓對母線電容進行充電,用萬用表測量母線電容兩端電壓,待母線電容兩端電壓調至待測電壓后,將調壓器旋轉至零并斷開第一繼電器;
[0050]步驟3、給IGBT功率模塊供電,主控制板產生雙脈沖信號,經過副控制板、保護電路輸出到下IGBT管,上IGBT管始終關斷,示波器選擇single觸發(fā)模式,獲取雙脈沖信號、IGBT兩端電壓、集電極電流信號波形;
[0051]步驟4、獲取波形后,閉合第二繼電器,對母線電容進行放電,放電完畢后斷開第二繼電器。
[0052]圖4是實際實施例采用的雙脈沖信號,占空比為71.4%,周期為70 μ S。圖5、6、7為通過示波器獲取的實驗波形,將示波器波形存為數據,然后經筆記本電腦重現波形。
[0053]以上所述,僅為本發(fā)明較佳的【具體實施方式】,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。因此,本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種用于絕緣柵雙極型晶體管動態(tài)特性測量的裝置,其特征在于,主要包括:調壓器、變壓器、整流橋、母線電容、放電電阻、第一繼電器、第二繼電器、主控制板、副控制板、保護電路、IGBT功率模塊、負載電感、電流傳感器、屏蔽箱、示波器; 其中,調壓器的輸入端接入市電220V,調壓器的輸出端通過第一繼電器與變壓器的輸入端相連;變壓器的輸出端與整流橋相連;整流橋的輸出端與母線電容并聯,整流橋輸出的直流電用于對母線電容的充電;放電電阻通過第二繼電器與母線電容并聯,用于母線電容電壓的放電;IGBT功率模塊與母線電容并聯;屏蔽箱為雙層屏蔽箱,電流傳感器置于屏蔽箱的第一層中,示波器置于屏蔽箱的第二層中,示波器及電流傳感器與外電路的連線通過屏蔽箱中的引線口引入,在接好電路后用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封??;示波器自帶電壓探頭用于測量下IGBT管的集電極和發(fā)射極的兩端電壓、柵極觸發(fā)信號以及發(fā)射極端電流。
2.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述IGBT功率模塊包括上IGBT管和下IGBT管;其中上IGBT管和下IGBT管串聯,上IGBT管的發(fā)射極和下IGBT管的集電極相連,上IGBT管的集電極和下IGBT管的發(fā)射極分別和母線電容的兩端相連;IGBT功率模塊依次通過保護電路、副控制板和主控制板相連;主控制板是以DSP為核心控制器件,通過光電耦合器件輸出O?15V的控制信號到副控制板;副控制板是以Eice DRIVER驅動芯片為核心器件,將控制信號轉化為±15V的IGBT驅動信號,并通過保護電路來控制IGBT功率模塊;上IGBT管始終處于關斷狀態(tài)。
3.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述保護電路分為六個輸入端:C1輸入端、Gl輸入端、El輸入端、C2輸入端、G2輸入端、E2輸入端和五個輸出端:A1輸出端、A2輸出端、A3輸出端、A4輸出端、A5輸出端; 其中,Cl輸入端通過兩個串聯的D2正向二極管、Dl正向二極管和Al輸出端相連; Gl輸入端分別通過兩路并聯的電路和A2輸出端相連,其中一路電路由一個D8反向二極管和一個Rl電阻串聯所組成,另外一路由一個D7正向二極管和一個R2電阻串聯所組成; El輸入端和A3輸出端相連,并且A2輸出端和A3輸出端之間并聯一個D3雙向瞬態(tài)抑制二極管和一個R5電阻; C2輸入端通過兩個串聯的D4正向二極管、D5正向二極管和A3輸出端相連; G2輸入端分別通過兩路并聯的電路和A4輸出端相連,其中一路電路由一個DlO反向二極管和一個R3電阻串聯所組成,另外一路由一個D9正向二極管和一個R4電阻串聯所組成; E2輸入端和A5輸出端相連,并且A4輸出端和A5輸出端之間并聯一個D6雙向瞬態(tài)抑制二極管和一個R6電阻; Cl輸入端、Gl輸入端、El輸入端、C2輸入端、G2輸入端、E2輸入端分別和副控制板上的飽和度檢測輸入驅動器通道A、柵極驅動器輸出通道A、公共地接線端通道A、飽和度檢測輸入驅動器通道B、柵極驅動器輸出通道B、公共地接線端通道B相連; Al輸出端、A2輸出端、A3輸出端、A4輸出端、A5輸出端分別和IGBT功率模塊中的上IGBT管集電極、上IGBT管柵極、上IGBT管發(fā)射極和下IGBT管集電極連接點、下IGBT管柵極、下IGBT管發(fā)射極相連;保護電路對于IGBT功率模塊起到過流、過壓保護以及保護柵極電阻、釋放柵極電荷的作用。
4.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述電流傳感器為PEARSON線圈,待測的發(fā)射極電流的導線在PEARSON線圈中的走向保持正中間垂直穿過,PEARS0NG線圈的輸出端與示波器相連,用于測量下IGBT管的發(fā)射極電流。
5.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述負載電感與上IGBT管并聯,負載電感起到充電作用,使得下IGBT管電流在導通時電流升高到待測電流值;要求第二次導通時負載電感電流不得低于第一次關斷時的95%,即q xc, ^>-95%X/',,其中,T=L/(^+R1),I1為第一次關斷時負載電感電流,i2為第二次導通時負載電感電流,則負載電感值L為:L彡20 (RJR1) t,其中,Rtl為二極管正向導通電阻,R1為負載電感直流電阻,t為兩次脈沖間的間隔時間;負載電感為帶抽頭的大電抗器,使得測試回路適用于多個電壓等級的IGBT測試。
6.根據權利要求1所述的裝置,其特征在于,所述母線電容由單體電容串聯,串聯個數為待測電壓等級除以單體電容電壓;根據LC電路振蕩周期公式7; =2^/^得:母線電容值C = I;2/4#£;其中,L為負載電感值,Ttl為電路振蕩周期,由于一般雙脈沖寬度為us級,則電路振蕩周期Tci為ms級,以保證雙脈沖內每次IGBT導通時,負載電感的電流呈線性增加。
7.一種基于權利要求1所述裝置的絕緣柵雙極型晶體管動態(tài)特性測量方法,其特征在于,主要包括: 步驟1、將測量下IGBT管柵極雙脈沖信號的電壓探頭、測量下IGBT管集電極和發(fā)射極的兩端電壓的電壓探頭和測量集電極電流的PEARSON線圈輸出端接到示波器,用錫箔紙將屏蔽箱的引線口封住,將屏蔽箱的屏蔽蓋蓋上; 步驟2、閉合第一繼電器,斷開第二繼電器,慢慢旋轉調壓器輸出電壓對母線電容進行充電,用萬用表測量母線電容兩端電壓,待母線電容兩端電壓調至待測電壓后,將調壓器旋轉至零并斷開第一繼電器; 步驟3、給IGBT功率模塊供電,主控制板產生雙脈沖信號,經過副控制板、保護電路輸出到下IGBT管,上IGBT管始終關斷,示波器選擇single觸發(fā)模式,獲取雙脈沖信號、IGBT兩端電壓、集電極電流信號波形; 步驟4、獲取波形后,閉合第二繼電器,對母線電容進行放電,放電完畢后斷開第二繼電器。
【文檔編號】G01R31/26GK104198906SQ201410428200
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月27日 優(yōu)先權日:2014年8月27日
【發(fā)明者】鄒凱凱, 齊磊, 崔翔, 趙國亮, 宗波 申請人:華北電力大學