IGBT功率模块双脉冲自动测试平台及其测试方法技术

本发明专利技术公开了一种IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，包括PLC、触摸屏、示波器、负载电感、直流电源AC/DC、电压传感器、放电电阻和双脉冲驱动电路，PLC分别连接触摸屏和直流电源AC/DC，直流电源AC/DC分别连接放电电阻和电压传感器，放电电阻接地，电压传感器分别连接被测IGBT功率模块和PLC，电压传感器还通过负载电感连接被测IGBT功率模块，PLC还通过双脉冲驱动电路连接被测IGBT功率模块，示波器连接被测IGBT功率模块。本发明专利技术能通过将测试平台的设备有效地连接配合，能够高精度、高效率地测试被测IGBT功率模块，对测试得出的相关数据进行分析，能够有效地确定该IGBT功率模块是否满足使用要求。

Double Pulse Automatic Test Platform for IGBT Power Module and Its Test Method

The invention discloses a double-pulse automatic test platform for IGBT power module, which includes PLC, touch screen, oscilloscope, load inductance, DC power supply AC/DC, voltage sensor, discharge resistance and dual-pulse drive circuit. PLC connects touch screen and DC power supply AC/DC respectively, DC power supply AC/DC connects discharge resistance and voltage sensor respectively, discharge resistance grounding and voltage sensor respectively. The IGBT power module is connected with the PLC. The voltage sensor is also connected with the IGBT power module by load inductance. The PLC is also connected with the IGBT power module by double pulse driving circuit, and the oscilloscope is connected with the IGBT power module. The device of the test platform can be effectively connected and matched, and the IGBT power module can be tested with high accuracy and efficiency, and the relevant data obtained from the test can be analyzed, so as to effectively determine whether the IGBT power module meets the application requirements.

【技术实现步骤摘要】
IGBT功率模块双脉冲自动测试平台及其测试方法
本专利技术属于功率模块测试平台的
，尤其是涉及一种IGBT功率模块双脉冲自动测试平台及其测试方法。
技术介绍
目前，风电市场竞争非常激烈，各大公司加大了对变流器研发的投入，产品更新换代较为频繁。各公司为了保持风电市场的占有率，同样增加了对变流器研发的投入。在变流器研发过程中，需要对产品进行测试，验证产品与设计方案是否匹配。针对产品的测试项目较多，包括产品系统测试、EMC测试、环境试验测试、白盒测试和IGBT功率模块测试。其中，IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）功率模块为变流器的核心部件，是实现交直流变换的主要器件，为系统白盒中的重要测试对象，需要投入较多资源进行测试。
技术实现思路
本专利技术为解决了大功率模块测试中的效率低、安全性低和数据分析繁琐等问题，而提供一种IGBT功率模块双脉冲自动测试平台及其测试方法。本专利技术为解决现有技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：本专利技术的IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，包括PLC、触摸屏、示波器、负载电感、直流电源AC/DC、电压传感器、放电电阻和双脉冲驱动电路，PLC分别连接触摸屏和直流电源AC/DC，直流电源AC/DC分别连接放电电阻和电压传感器，放电电阻接地，电压传感器分别连接被测IGBT功率模块和PLC，电压传感器还通过负载电感连接被测IGBT功率模块，PLC还通过双脉冲驱动电路连接被测IGBT功率模块，示波器连接被测IGBT功率模块。所述的直流电源AC/DC与电压传感器之间设置有第一接触器，PLC控制连接第一接触器。所述的第一接触器与放电电阻之间设置有第二接触器，PLC控制连接第二接触器。所述的PLC分别通过RS485通讯电缆连接直流电源AC/DC和双脉冲驱动电路。所述的双脉冲驱动电路通过光纤电缆连接被测IGBT功率模块。本专利技术的IGBT功率模块双脉冲自动测试方法，具体步骤如下：首先，配置示波器和负载电感，打开测试平台电源，通过触摸屏配置双脉冲驱动电路的T1、T2、T3数值和IGBT功率模块测试电压Vdc数值；其次，电压传感器检测被测IGBT功率模块的电压，并将检测的被测IGBT功率模块电压传送至PLC，当检测的被测IGBT功率模块电压大于等于5V时，PLC控制第二接触器闭合，放电电阻进行放电，直至检测的被测IGBT功率模块电压小于5V时，断开第二接触器；再次，PLC控制第一接触器闭合，PLC控制直流电源AC/DC对被测IGBT功率模块进行充电，电压传感器检测充电电压，并将检测的充电电压传送至PLC，PLC判断检测的充电电压是否达到设定的Vdc数值，若是则PLC控制第一接触器断开，若否则电压传感器再次检测充电电压，并将检测的充电电压传送至PLC，直至检测的充电电压达到设定的Vdc数值；然后，PLC通过配置的T1、T2、T3数值触发双脉冲驱动电路向被测IGBT功率模块发送脉冲，示波器检测被测IGBT功率模块的波形数据，PLC控制第二接触器闭合，放电电阻进行放电，分析示波器波形数据。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术的双脉冲自动测试平台能够对IGBT功率模块进行相关测试测量其动态均流、静态均流和功率模块的自身杂散电感等，通过将测试平台的设备有效地连接配合，能够高精度、高效率地测试被测IGBT功率模块，对测试得出的相关数据进行分析，能够有效地确定该IGBT功率模块是否满足使用要求。附图说明图1是本专利技术的电路示意图；图2是本专利技术的流程示意图。具体实施方式以下参照附图及实施例对本专利技术进行详细的说明。如图1所示，本专利技术的IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，包括PLC、触摸屏、示波器、负载电感、直流电源AC/DC、电压传感器、放电电阻和双脉冲驱动电路，PLC分别连接触摸屏和直流电源AC/DC，直流电源AC/DC分别连接放电电阻和电压传感器，放电电阻接地，电压传感器分别连接被测IGBT功率模块和PLC，电压传感器还通过负载电感连接被测IGBT功率模块，PLC还通过双脉冲驱动电路连接被测IGBT功率模块，示波器连接被测IGBT功率模块。所述的直流电源AC/DC与电压传感器之间设置有第一接触器，PLC控制连接第一接触器。所述的第一接触器与放电电阻之间设置有第二接触器，PLC控制连接第二接触器。所述的PLC分别通过RS485通讯电缆连接直流电源AC/DC和双脉冲驱动电路。所述的双脉冲驱动电路通过光纤电缆连接被测IGBT功率模块。如图2所示，本专利技术的IGBT功率模块双脉冲自动测试方法，具体步骤如下：首先，配置示波器和负载电感，打开测试平台电源，通过触摸屏配置双脉冲驱动电路的T1、T2、T3数值和IGBT功率模块测试电压Vdc数值；其次，电压传感器检测被测IGBT功率模块的电压，并将检测的被测IGBT功率模块电压传送至PLC，当检测的被测IGBT功率模块电压大于等于5V时，PLC控制第二接触器闭合，放电电阻进行放电，直至检测的被测IGBT功率模块电压小于5V时，断开第二接触器；再次，PLC控制第一接触器闭合，PLC控制直流电源AC/DC对被测IGBT功率模块进行充电，电压传感器检测充电电压，并将检测的充电电压传送至PLC，PLC判断检测的充电电压是否达到设定的Vdc数值，若是则PLC控制第一接触器断开，若否则电压传感器再次检测充电电压，并将检测的充电电压传送至PLC，直至检测的充电电压达到设定的Vdc数值；然后，PLC通过配置的T1、T2、T3数值触发双脉冲驱动电路向被测IGBT功率模块发送脉冲，示波器检测被测IGBT功率模块的波形数据，PLC控制第二接触器闭合，放电电阻进行放电，分析示波器波形数据。本专利技术的PLC控制测试平台的电路逻辑，将双脉冲驱动电路的T1、T2、T3数值和IGBT功率模块测试电压Vdc数值设置在触摸屏上的对话框，并且实现自动控制。在双脉冲测试过程中，需要设定双脉冲时间T1、T2、T3和Vdc等数值，需要通过其触发启动命令等。在对功率模块进行测试时，需要对被测IGBT功率模块充电和建立被测IGBT功率模块的测试电压Vdc，需要接通直流电源AC/DC，该直流电源需要具备在0-3000V内调压，并且与PLC进行通讯，能够对功率模块进行充电。负载电感为空心电感，根据公式负载电感L决定集电极电流Ic的上升速度，不同电压等级不同型号的被测IGBT功率模块测试所需要的电感值也有所不同。表1负载电感值双脉冲测试完成后，直流母线电容母线电压波动较小，电压值仍为1000V左右，需要在母线电容两端安装一个20Ω的放电电阻，通过接触器控制该放电电阻的通断。双脉冲由两个间隔T2时间的T1和T3时间的脉冲组成，T1~T3需要可调，另外该时间段在0~50us之内，相对时间较短，否则会影响测量数据精度。在双脉冲测试完成后，可根据示波器上的波形数据分析相关数据。IGBT功率模块的测试过程中存在一定的危险，为了防患于未然，在测试平台安装电压传感器检测充电电压，通过使用PLC控制第一接触器来控制直流电源AC/DC与IGBT功率模块的回路开关，进行自动测试。故在测试过中，应先设置好示波器和测试相关参数后，自动触发测试，待触发完成后，模块自动放电后，分析数据。以上对本专利技术的实施例进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，其特征在于：包括PLC、触摸屏、示波器、负载电感、直流电源AC/DC、电压传感器、放电电阻和双脉冲驱动电路，PLC分别连接触摸屏和直流电源AC/DC，直流电源AC/DC分别连接放电电阻和电压传感器，放电电阻接地，电压传感器分别连接被测IGBT功率模块和PLC，电压传感器还通过负载电感连接被测IGBT功率模块，PLC还通过双脉冲驱动电路连接被测IGBT功率模块，示波器连接被测IGBT功率模块。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，其特征在于：包括PLC、触摸屏、示波器、负载电感、直流电源AC/DC、电压传感器、放电电阻和双脉冲驱动电路，PLC分别连接触摸屏和直流电源AC/DC，直流电源AC/DC分别连接放电电阻和电压传感器，放电电阻接地，电压传感器分别连接被测IGBT功率模块和PLC，电压传感器还通过负载电感连接被测IGBT功率模块，PLC还通过双脉冲驱动电路连接被测IGBT功率模块，示波器连接被测IGBT功率模块。2.根据权利要求1所述的IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，其特征在于：所述的直流电源AC/DC与电压传感器之间设置有第一接触器，PLC控制连接第一接触器。3.根据权利要求2所述的IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，其特征在于：所述的第一接触器与放电电阻之间设置有第二接触器，PLC控制连接第二接触器。4.根据权利要求1所述的IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，其特征在于：所述的PLC分别通过RS485通讯电缆连接直流电源AC/DC和双脉冲驱动电路。5.根据权利要求1所述的IGBT功率模块双脉冲自动测试平台，其特征在于：所述的双脉冲驱动电路通过光纤电缆连接被测I...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君会，徐国田，王帅，李晓峰，赵磊，
申请(专利权)人：天津瑞能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12