一種igbt功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電力電子應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，IGBT器件(絕緣柵極雙極型晶體管)由于其自身的優(yōu)越性能應(yīng)用越來越廣泛，由IGBT器件設(shè)計的功率單元主回路的類型，無論是通常結(jié)構(gòu)的兩電平型、還是日漸成熟的三電平型或多電平型，其主回路設(shè)計都比較關(guān)鍵，如何掌握IGBT功率單元的瞬態(tài)開關(guān)特性、判斷IGBT驅(qū)動板參數(shù)與IGBT器件匹配的程度以及吸收電路的效果，都關(guān)系到IGBT功率單元即變流器能否長期可靠運(yùn)行，目前，對IGBT功率單元的測試，一種是把IGBT功率單元與變流器一起采用全功率運(yùn)行的方式，檢測運(yùn)行時的波形，這種測試裝置不僅浪費(fèi)時間、消耗能源過多，而且存在比較大的風(fēng)險；另一種是通過脈沖控制板或波形發(fā)生器發(fā)送連續(xù)的脈沖或固定脈沖至IGBT功率單元的驅(qū)動板，針對某一特定電壓或主回路進(jìn)行測試，而且在對IGBT功率單元單相上橋臂、下橋臂進(jìn)行轉(zhuǎn)換測量時，須交換空心電抗器與IGBT功率單元正負(fù)極的連接，此種測試方式，不僅是針對特定電壓和主回路為兩電平類型，測試IGBT功率單元的電壓、電流范圍有限，而且測試IGBT功率單元單相上橋臂、下橋臂時需重新連接空心電抗器，整個測量過程復(fù)雜而且調(diào)整測試參數(shù)不方便，而且空心電抗器部分也是針對特定IGBT功率單元定制，通用性不好。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]為了解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單且能對多種主回路結(jié)構(gòu)的IGBT功率單元進(jìn)行雙脈沖開關(guān)性能測試的裝置。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是，一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置，其包括脈沖發(fā)送器，所述脈沖發(fā)送器包括上位機(jī)和雙脈沖控制器，所述上位機(jī)依據(jù)待測試的IGBT功率單元主回路的類型以及待測試的IGBT功率單元的電壓、電流等級、空心負(fù)載電抗器來計算雙脈沖的脈沖參數(shù)即脈沖寬度、設(shè)置死區(qū)時間及雙脈沖之間的間隔時間，所述雙脈沖控制器根據(jù)上位機(jī)傳送的脈沖參數(shù)進(jìn)行處理并將雙脈沖波形信號發(fā)送至IGBT功率單元的驅(qū)動板。
[0005]為了方便IGBT功率單元單相上橋臂、下橋臂進(jìn)行轉(zhuǎn)換測量時，交換空心電抗器與IGBT功率單元正負(fù)極的連接，本測試裝置中還包括二位轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述二位轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換端連接空心電抗器的一端，通過外接的控制開關(guān)對其控制，二位轉(zhuǎn)換開關(guān)的另外兩端分別連接IGBT功率單元正極和負(fù)極。
[0006]為了針對不同IGBT功率單元電壓、電流等級的不同，IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試需要不同數(shù)值的空心電抗器，所述空心電抗器為電抗值可調(diào)的空心電抗器。
[0007]本實用新型的有益效果在于:可對不同類型的IGBT功率單元例如兩電平或三電平IGBT功率單元進(jìn)行雙脈沖測試，通過上位機(jī)根據(jù)不同類型的IGBT功率單元發(fā)送不同的指令參數(shù)給脈沖控制器，參數(shù)調(diào)整靈活，特別是為方便IGBT功率單元單相上橋臂、下橋臂進(jìn)行轉(zhuǎn)換測量，本測試裝置中加入了二位轉(zhuǎn)換開關(guān)，針對不同IGBT功率單元電壓、電流等級的不同，對空心電抗器采用可調(diào)電抗器，本裝置電路結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型以中點箝位三電平IGBT功率單元實施例的電路結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步的說明。
[0010]參照附圖，一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置，其包括脈沖發(fā)送器1、空心電抗器2、二位轉(zhuǎn)換開關(guān)3和IGBT功率單元4，所述脈沖發(fā)送器I與IGBT功率單元4連接，所述脈沖發(fā)送器I包括上位機(jī)1-1和雙脈沖控制器1-2，所述上位機(jī)1-1依據(jù)待測試的IGBT功率單元4主回路的類型以及待測試的IGBT功率單元4的電壓、電流等級、空心負(fù)載電抗器2來計算雙脈沖的脈沖參數(shù)即脈沖寬度、設(shè)置死區(qū)時間及雙脈沖之間的間隔時間，所述雙脈沖控制器1-2根據(jù)上位機(jī)1-1傳送的脈沖參數(shù)進(jìn)行處理并將雙脈沖波形信號發(fā)送至IGBT功率單元4的驅(qū)動板，為了方便IGBT功率單元4單相上橋臂、下橋臂進(jìn)行轉(zhuǎn)換測量時，交換空心電抗器2與IGBT功率單元4正、負(fù)極的連接，所述二位轉(zhuǎn)換開關(guān)3的轉(zhuǎn)換端連接空心電抗器2的一端，通過外接的控制開關(guān)對其控制，二位轉(zhuǎn)換開關(guān)3的另外兩端分別連接IGBT功率單元4的正極和負(fù)極，測試時IGBT功率單元4的單相上橋臂、下橋臂進(jìn)行轉(zhuǎn)換測量，只需撥動二位轉(zhuǎn)換開關(guān)3的控制開關(guān)即可，不需要重新拆裝空心電抗器2的連接，所述空心電抗器2為電抗值可調(diào)的空心電抗器。
[0011]檢測過程為:首先明確IGBT功率單元4的類型，以圖1中點箝位三電平IGBT功率單元為例說明，根據(jù)IGBT功率單元4需要測試的電壓、電流等級、控制脈沖寬度的分析計算選擇空心電抗器2的電感值，連接好試驗IGBT功率單元4高低壓試驗回路，通過二位轉(zhuǎn)換開關(guān)3選擇IGBT功率單元4某一相的上橋臂或下橋臂進(jìn)行測試，其余沒有進(jìn)行測試的IGBT驅(qū)動板，其輸入信號均與地短接，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)，利用四通道高帶寬示波器配合高壓差分探頭及羅氏線圈探頭，分別測量被測IGBT功率單元4的門極驅(qū)動波形和IGBT功率單元4開通或關(guān)斷時CE之間的電壓波形，測量流過空心電抗器2的電流，上位機(jī)1-1根據(jù)IGBT功率單元4及測試的電壓、電流等級，把脈沖寬度及死區(qū)時間參數(shù)通過通訊線把雙脈沖脈寬信息發(fā)送給雙脈沖控制器1-2，雙脈沖控制器1-2通過光纖接口或電流環(huán)接口輸出PffM脈沖到IGBT功率單元4驅(qū)動板，上位機(jī)1-1設(shè)置好脈沖參數(shù)，檢查好線路無誤后，待IGBT功率單元4直流支撐電容充電完畢，斷開主電源開關(guān)，通過上位機(jī)1-1發(fā)送按鈕，雙脈沖信號經(jīng)過上位機(jī)1-1到雙脈沖控制器1-2，再到IGBT功率單元4驅(qū)動板，控制IGBT功率單元4的開通關(guān)斷兩次，通過對比觀察示波器記錄的電壓、電流測量波形，判斷IGBT功率單元4主回路的合理性、IGBT驅(qū)動板與IGBT的匹配性以及IGBT功率單元4吸收電路的效果，若測試效果不理想，可調(diào)整相關(guān)器件或參數(shù)重新進(jìn)行雙脈沖測試，若要測試IGBT功率單元4同一相的另外一個半橋臂，只需撥動二位轉(zhuǎn)換開關(guān)3，改變空心電抗器2的連接，對應(yīng)IGBT功率單元4驅(qū)動板的輸入信號可重新試驗。
【主權(quán)項】
1.一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置，其包括脈沖發(fā)送器，其特征在于，所述脈沖發(fā)送器包括上位機(jī)和雙脈沖控制器，所述上位機(jī)依據(jù)待測試的IGBT功率單元主回路的類型以及待測試的IGBT功率單元的電壓、電流等級、空心負(fù)載電抗器來計算雙脈沖的脈沖參數(shù)即脈沖寬度、設(shè)置死區(qū)時間及雙脈沖之間的間隔時間，所述雙脈沖控制器根據(jù)上位機(jī)傳送的脈沖參數(shù)進(jìn)行處理并將雙脈沖波形信號發(fā)送至IGBT功率單元的驅(qū)動板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置，其特征在于，還包括二位轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述二位轉(zhuǎn)換開關(guān)的轉(zhuǎn)換端連接空心電抗器的一端，通過外接的控制開關(guān)對其控制，二位轉(zhuǎn)換開關(guān)的另外兩端分別連接IGBT功率單元正極和負(fù)極。3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置，其特征在于，所述空心電抗器為電抗值可調(diào)的空心電抗器。
【專利摘要】本實用新型涉及一種IGBT功率單元雙脈沖開關(guān)性能測試裝置，其包括脈沖發(fā)送器，所述脈沖發(fā)送器包括上位機(jī)和雙脈沖控制器，所述上位機(jī)依據(jù)待測試的IGBT功率單元主回路的類型以及待測試的IGBT功率單元的電壓、電流等級、空心負(fù)載電抗器來計算雙脈沖的脈沖參數(shù)即脈沖寬度、設(shè)置死區(qū)時間及雙脈沖之間的間隔時間，所述雙脈沖控制器根據(jù)上位機(jī)傳送的脈沖參數(shù)進(jìn)行處理并將雙脈沖波形信號發(fā)送至IGBT功率單元的驅(qū)動板。本實用新型加入了二位轉(zhuǎn)換開關(guān)，可對不同類型的IGBT功率單元例如兩電平或三電平IGBT功率單元進(jìn)行雙脈沖測試，本裝置電路結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、成本低。
【IPC分類】G01R31/26
【公開號】CN204925331
【申請?zhí)枴緾N201520719010
【發(fā)明人】周志華, 蔡羅強(qiáng), 陳鴻蔚, 黃興, 郭啟明
【申請人】湘潭電機(jī)股份有限公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2015年9月17日