一种IGBT器件的测试电路及测试方法技术

本发明专利技术提供了一种IGBT器件的测试电路及测试方法，其中，测试电路包括电流源(1)、电感(2)、第一开关(3)、第一电压源(4)、待测IGBT器件(5)、第一吸收电路(6)和过电压限制装置(7)，其中：电流源(1)的正极通过电感(2)连接第一开关(3)的一端，第一开关(3)另一端连接待测IGBT器件(5)的集电极；第一电压源(4)的正极连接待测IGBT器件(5)的栅极，第一电压源(4)的负极连接电流源(1)的负极；待测IGBT器件(5)的发射极连接电流源(1)的负极；第一吸收电路(6)与过电压限制装置(7)并联在待测IGBT器件(5)的集电极和发射极之间。这种IGBT器件的测试电路所需要的测试设备成本低、体积小及测试操作可靠性高。

A test circuit and test method for IGBT device

The invention provides a test circuit and test method, a IGBT device in which the test circuit includes a current source (1), (2), the first inductor switch (3), a first voltage source (4) to be tested and the IGBT device (5), the first absorption circuit (6) and a voltage limiting device (7), including: (1) the current source cathode through the inductor (2) connected to the first switch (3) the end of the first switch (3) connected with the other end of the measured IGBT device (5) of the collector; a first voltage source (4) of the anode connection test IGBT device (5) of the first gate. The negative voltage source (4) connected to the current source (1) of the anode; measured IGBT device (5) of the emitter current source (1) connected to the anode; the first absorption circuit (6) and a voltage limiting device (7) in parallel with the IGBT device to be measured (5) between the collector and emitter. The test equipment required for this IGBT device is low in cost, small in volume and high in reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT器件的测试电路及测试方法
本专利技术涉及电力电子领域，具体涉及一种IGBT器件的测试电路及测试方法。
技术介绍
“一代器件决定一代电力电子技术”，晶闸管的问世带来直流产业的蓬勃发展，自上个世纪90年代由于绝缘栅双极性晶体管(IsolatedGateBipolarTransistor，IGBT)的出现，电力电子产业进入了全控器件时代。不同于电动汽车、工业变频和机车牵引等领域，在电力系统中，高电压大功率IGBT器件需求量正日益增长，因此，高压大功率IGBT器件测试设备的需求也与日俱增。在诸如柔性直流输电设备直流断路器中，IGBT需要可靠承受并分断数倍于额定电流的超大电流，同时关断后还要承受高电压；在换流阀中，当发生系统故障后，IGBT也需要分断相当大的电流，并承受高压。随着IGBT电流电压等级的不断提升，IGBT需要关断的电流也成几何级数增长，因此，测试这种IGBT器件的高电压大电流关断能力就成为器件测试的一个重大难题。测试设备如果想同时产生大电流和高电压，需要有大功率电源和储能电容，因此，简单的使用电源和电容产生测试大功率IGBT的所需的上万安电流和几千伏高压，设备成本高、体积大，操作可靠性低。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的大功率IGBT测试电路所需测试设备成本高、体积大及操作可靠性低至少之一的缺陷。为此，本专利技术提供一种IGBT器件的测试电路，包括电流源、电感、第一开关、第一电压源、待测IGBT器件、第一吸收电路和过电压限制装置，其中：所述电流源的正极通过所述电感连接所述第一开关的一端，所述第一开关另一端连接所述待测IGBT器件的集电极；所述第一电压源的正极连接所述待测IGBT器件的栅极，所述第一电压源的负极连接所述电流源的负极；所述待测IGBT器件的发射极连接所述电流源的负极；所述第一吸收电路与所述过电压限制装置并联在所述待测IGBT器件的集电极和发射极之间。可选地，所述过电压限制装置为避雷器组。可选地，所述避雷器组包括若干不同电压等级的避雷器支路，每一个所述避雷器支路均包括相互串联的第二开关和避雷器。可选地，还包括第二吸收电路，所述第二吸收电路与所述第一开关并联。可选地，所述第一开关包括保护器件和所述保护器件的控制器件。可选地，所述保护器件为保护IGBT，所述控制器件为第二电压源，其中，所述保护IGBT的栅极连接所述第二电压源的正极，所述保护IGBT的集电极连接所述电感，所述保护IGBT的发射极连接所述待测IGBT器件的集电极和所述第二电压源的负极。可选地，所述保护器件中的保护IGBT设置有多个且并联连接。可选地,所述第一吸收电路或所述第二吸收电路包括二极管、电阻和电容，其中，所述二极管和所述电阻并联后与所述电容串联。可选地，所述电流源为低压电流源。本专利技术还提供一种IGBT器件的测试方法，包括以下步骤：导通第一开关和待测IGBT器件；所述电流源根据预设波形输出输出电流，所述输出电流在第一时刻达到预设电流值，关断所述待测IGBT器件。可选地，所述导通第一开关和待测IGBT器件的步骤之前，还包括：根据待测IGBT器件的电压等级确定过电压限制装置中的避雷器支路，闭合相应避雷器支路上的第二开关。可选地，所述待测IGBT器件关断后，所述待测IGBT器件集电极和发射极之间的电压的上升速率根据所述第一吸收电路确定。可选地，所述待测IGBT器件关断后，所述电压的电压峰值根据所述避雷器支路中的避雷器确定。可选地，所述电流源根据预设波形输出输出电流，所述输出电流在第一时刻达到预设电流值，关断所述待测IGBT器件的步骤中，包括：所述待测IGBT器件出现异常在第一时刻无法关断时，在第二时刻关断第一开关，所述第二时刻大于所述第一时刻。本专利技术技术方案，具有如下优点：1.本专利技术提供的IGBT器件的测试电路，包括电流源、电感、第一开关、第一电压源、待测IGBT器件、第一吸收电路和过电压限制装置，其中：所述电流源的正极通过所述电感连接所述第一开关的一端，所述第一开关另一端连接所述待测IGBT器件的集电极；所述第一电压源的正极连接所述待测IGBT器件的栅极，所述第一电压源的负极连接所述电流源的负极；所述待测IGBT器件的发射极连接所述电流源的负极；所述第一吸收电路与所述过电压限制装置并联在所述待测IGBT器件的集电极和发射极之间。这种IGBT器件的测试电路所需要的测试设备成本低、体积小及测试操作可靠性高。2.本专利技术还提供的IGBT器件的测试方法，包括以下步骤：导通第一开关和待测IGBT器件；所述电流源根据预设波形输出输出电流，所述输出电流在第一时刻达到预设电流值，关断所述待测IGBT器件。这种测试方法具有操作简单、可靠性高的优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中IGBT器件的测试电路的一个具体示例的电路图；图2为本专利技术实施例1中IGBT器件的测试电路的另一个具体示例的电路图；图3为本专利技术实施例2中IGBT器件的测试方法的一个具体示例的流程图；图4为本专利技术实施例2中IGBT器件的测试方法的另一个具体示例的流程图；图5为本专利技术实施例2中IGBT器件的测试方法的测试电路的一个具体示例的时序图；图6为本专利技术实施例2中IGBT器件的测试方法的测试电路的另一个具体示例的时序图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。实施例1本实施例提供一种IGBT器件的测试电路，电路结构图如图1所示，包括电流源1、电感2、第一开关3、第一电压源4、待测IGBT器件5、第一吸收电路6和过电压限制装置7，其中：电流源1的正极通过电感2连接第一开关3的一端，第一开关3另一端连接待测IGBT器件5的集电极。电流源1为I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT器件的测试电路，其特征在于，包括电流源(1)、电感(2)、第一开关(3)、第一电压源(4)、待测IGBT器件(5)、第一吸收电路(6)、和过电压限制装置(7)，其中：所述电流源(1)的正极通过所述电感(2)连接所述第一开关(3)的一端，所述第一开关(3)另一端连接所述待测IGBT器件(5)的集电极；所述第一电压源(4)的正极连接所述待测IGBT器件(5)的栅极，所述第一电压源(4)的负极连接所述电流源(1)的负极；所述待测IGBT器件(5)的发射极连接所述电流源(1)的负极；所述第一吸收电路(6)与所述过电压限制装置(7)并联在所述待测IGBT器件(5)的集电极和发射极之间。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT器件的测试电路，其特征在于，包括电流源(1)、电感(2)、第一开关(3)、第一电压源(4)、待测IGBT器件(5)、第一吸收电路(6)、和过电压限制装置(7)，其中：所述电流源(1)的正极通过所述电感(2)连接所述第一开关(3)的一端，所述第一开关(3)另一端连接所述待测IGBT器件(5)的集电极；所述第一电压源(4)的正极连接所述待测IGBT器件(5)的栅极，所述第一电压源(4)的负极连接所述电流源(1)的负极；所述待测IGBT器件(5)的发射极连接所述电流源(1)的负极；所述第一吸收电路(6)与所述过电压限制装置(7)并联在所述待测IGBT器件(5)的集电极和发射极之间。2.根据权利要求1所述的IGBT器件的测试电路，其特征在于，所述过电压限制装置(7)为避雷器组。3.根据权利要求2所述的IGBT器件的测试电路，其特征在于，所述避雷器组包括若干不同电压等级的避雷器支路，每一个所述避雷器支路均包括相互串联的第二开关(71)和避雷器(72)。4.根据权利要求3所述的IGBT器件的测试电路，其特征在于，还包括第二吸收电路(8)，所述第二吸收电路(8)与所述第一开关(3)并联。5.根据权利要求2-4任一所述的IGBT器件的测试电路，其特征在于，所述第一开关(3)包括保护器件(31)和所述保护器件(31)的控制器件(32)。6.根据权利要求5所述的IGBT器件的测试电路，其特征在于，所述保护器件(31)为保护IGBT，所述控制器件(32)为第二电压源，其中，所述保护IGBT的栅极连接所述第二电压源的正极，所述保护IGBT的集电极连接所述电感(2)，所述保护IGBT的发射极连接所述待测IGBT器件(5)的集电极和所述第二电压源的负极。7.根据权利要求6所述的IGBT器件的测试电路，其特征在于，所述保护器件...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，李金元，李尧圣，崔梅婷，吴鹏飞，陈中圆，张雷，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11