汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统及测试方法技术方案

本发明专利技术公开一种汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统及测试方法，该测试系统集成设置有测试回路、驱动控制电路以及测试温度调节装置，被试IGBT模块设置于测试回路中，驱动控制电路与被试IGBT模块的驱动端连接，测试时测试回路提供可调的测试电压、测试电流给被试IGBT模块，驱动控制电路提供所需双脉冲作为测试脉冲给被试IGBT模块，通过测试温度调节装置将被试IGBT模块的温度进行升高或降低调节，以调节至所需测试温度值；该测试方法为利用上述测试系统的测试方法。本发明专利技术能够同时满足高温、低温以及极端温度工况下汽车级IGBT模块的双脉冲测试需求，且具有测试操作简单、所需成本低、系统集成度以及测试效率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统及测试方法
本专利技术涉及汽车用IGBT（InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管）模块测试
，尤其涉及一种汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统及测试方法。
技术介绍
随着化石燃料的日益枯竭与环境问题的日益严重，汽车领域正逐步由混合动力、纯电动汽车和燃料电池汽车为代表的电动汽车代替传统汽车，其中以电动车为代表的新能源汽车已成为了汽车产业的重要发展方向。电动汽车是主要以电池为能量源，全部或部分由电机驱动汽车，可以分为纯电动汽车(EV)、混合动力电动汽车（HEV）和燃料电池电动汽车，电机和电机控制器等作为新能源汽车的能量流系统，在整个新能源汽车中有着至关重要的作用，而IGBT模块作为将直流电源转换为交流电源的转换部件，其是电机控制器内的核心部件，因而对IGBT模块的性能将直接影响着汽车整体的性能可靠性。汽车中电机控制器功率密度比较高，因而汽车级IGBT模块都是专门配置的汽车级模块，汽车级IGBT模块功率密度相比于常规的IGBT模块较高，通常是由六个芯片集成在一起，并且为IGBT带有PINFIN（针翅）结构的IGBT模块或者自带散热器的IGBT模块。为了保障IGBT模块的性能稳定，通常需要对IGBT模块进行动态测试，双脉冲的测试即为IGBT模块开通关断等动态测试中至关重要的一个测试环节。目前汽车级IGBT模块尚处于初级研究阶段，对汽车级IGBT模块的应用研究还较少，针对汽车级IGBT模块的双脉冲测试，通常都是直接在常温环境下进行，即通常都未考虑温度工况问题，在常温环境下直接测试得到IGBT模块的动态参数。而汽车所可能应用的环境非常复杂，如可能为高温环境，也可能为低温环境，甚至可能为极端高温工况或极端低温工况，而对于IGBT模块小电流，低温条件会严重影响对二极管反向恢复性能，高温环境则会对IGBT开关的开通过程和关断过程均造成非常恶劣的影响，上述仅仅通过常温测试进行汽车级IGBT模块双脉冲测试的方式，缺少温度环境条件，测试所得到的动态参数无法精确的反映IGBT模块的动态参数状态，当应用于高温、低温或极端温度环境时，通过测试的IGBT模块很可能会发生故障，影响汽车的稳定运行。若要测试高温环境下的IGBT模块，一种解决方法是采用高温箱或环境箱，但是采用高温箱或环境箱时，高温箱或环境箱的模式对于采集设备耐温要求比较高，测试难度较大，且测试数据采集较为困难，不便于实际操作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种能够同时满足高温、低温以及极端温度工况下汽车级IGBT模块的双脉冲测试需求，且测试操作简单、所需成本低、系统集成度以及测试效率高的汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统及测试方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，包括集成设置有测试回路、驱动控制电路以及测试温度调节装置，被试IGBT模块设置于所述测试回路中，所述驱动控制电路与所述被试IGBT模块的驱动端连接，测试时所述测试回路提供可调的测试电压、测试电流给被试IGBT模块，所述驱动控制电路提供所需双脉冲作为测试脉冲给被试IGBT模块，通过所述测试温度调节装置将被试IGBT模块的温度进行升高或降低调节，以调节至所需测试温度值。作为本专利技术系统的进一步改进：所述测试温度调节装置包括用于升高测试温度的加热模块、以及用于降低测试温度的制冷模块，测试时启动所述加热模块或所述制冷模块进行测试温度调节。作为本专利技术系统的进一步改进：所述加热模块包括加热板，所述加热板上设置有呈蜂巢状的多个连接孔，所述被试IGBT模块的基板中pinfin阵列匹配插入至各个所述连接孔中，使得被试IGBT模块的基板与所述加热板充分接触。作为本专利技术系统的进一步改进：所述连接孔与插入的所述pinfin阵列之间填充有可加热介质。作为本专利技术系统的进一步改进：所述加热模块包括加热板以及中间转接层，所述中间转接层上设置有呈蜂巢状的多个连接孔，所述加热板通过所述中间转接层与所述被试IGBT模块的基板连接，所述被试IGBT模块的基板中pinfin阵列匹配插入至各个所述连接孔中，使得被试IGBT模块的基板与所述加热板充分接触。作为本专利技术系统的进一步改进：所述制冷模块为可调液冷散热系统。作为本专利技术系统的进一步改进：还包括与所述加热模块、制冷模块连接的控制模块，用于获取控制指令，控制启动所述加热模块或制冷模块。作为本专利技术系统的进一步改进：所述测试回路包括依次连接的直流电源单元、稳压单元、放电回路、被试IGBT模块以及可变负载单元，通过调节所述可变负载单元的输出负载调节所述被试IGBT模块的测试电压、测试电流。作为本专利技术系统的进一步改进：所述稳压单元包括稳压电容；所述放电回路包括控制开关以及放电电阻，通过所述控制开关控制接入所述放电电阻进行放电。作为本专利技术系统的进一步改进：所述驱动控制电路包括依次连接的双脉冲发生器单元、控制单元以及驱动单元，所述脉冲发生器单元生成所需双脉冲，通过所述控制单元产生对应的PWM信号后，通过所述驱动单元将所述PWM信号分别发送给被试IGBT模块的上管、下管以控制开断。本专利技术进一步提供上述双脉冲测试系统的测试方法，步骤包括：S1.获取所需执行测试的目标测试温度以及当前环境温度；S2.将获取到的目标测试温度与当前环境温度进行比较，若所述目标测试温度高于当前环境温度，控制启动所述测试温度调节装置中用于升高测试温度的加热模块，若所述目标测试温度低于当前环境温度，控制启动所述测试温度调节装置中用于降低测试温度的制冷模块；S3.当前环境温度达到目标测试温度后，启动所述测试回路提供所需测试电压、测试电流以及驱动控制电路提供所需双脉冲信号给被试IGBT模块，以测试被试IGBT在目标测试温度下的动态参数。作为本专利技术方法的进一步改进：所述步骤S3后还包括调节测试温度以及提供给被试IGBT模块的测试电压、测试电流，以测试得到不同测试温度下被试IGBT的动态参数曲线步骤。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1）本专利技术通过集成设置测试回路、驱动控制电路以及测试温度调节装置构成双脉冲测试系统，可以分别对汽车级IGBT模块在高温、低温以及极端温度工况时进行双脉冲测试，能够同时满足汽车级IGBT模块的高温、低温以及极端高温或极端低温的双脉冲测试需求，从而测试得到不同温度对IGBT动态参数的影响，测试所得到的动态参数能够精确的反映IGBT模块的动态参数状态，从而保证汽车级IGBT在各类温度环境下的性能可靠性，且通过集成设置的方式，整个测试操作过程简单，能够方便的获取到测试数据，从而实现高效的双脉冲测试；2）本专利技术进一步通过同时集成设置加热模块、制冷模块，当需要执行高温测试时，启动加热模块进行温度调节，当需要执行低温测试时，启动制冷模块进行温度调节，测试操作简单，可以同时满足高温、低温测试需求；3）本专利技术进一步考虑汽车级IGBT模块的特殊结构，通过在加热板上设置有呈蜂巢状的多个连接孔，各个连接孔与被试IGBT模块的基板中pinfin阵列相互匹配，将被试IGBT模块的基板中pinfin阵列匹配插入至各个连接孔中，使得被试IGBT模块的基板与加热板能够充分接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于包括集成设置有测试回路（1）、驱动控制电路（2）以及测试温度调节装置（3），被试IGBT模块设置于所述测试回路（1）中，所述驱动控制电路（2）与所述被试IGBT模块的驱动端连接，测试时所述测试回路（1）提供可调的测试电压、测试电流给被试IGBT模块，所述驱动控制电路（2）提供所需双脉冲作为测试脉冲给被试IGBT模块，通过所述测试温度调节装置（3）将被试IGBT模块的温度进行升高或降低调节，以调节至所需测试温度值。

【技术特征摘要】
1.一种汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于包括集成设置有测试回路（1）、驱动控制电路（2）以及测试温度调节装置（3），被试IGBT模块设置于所述测试回路（1）中，所述驱动控制电路（2）与所述被试IGBT模块的驱动端连接，测试时所述测试回路（1）提供可调的测试电压、测试电流给被试IGBT模块，所述驱动控制电路（2）提供所需双脉冲作为测试脉冲给被试IGBT模块，通过所述测试温度调节装置（3）将被试IGBT模块的温度进行升高或降低调节，以调节至所需测试温度值。2.根据权利要求1所述的汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于，所述测试温度调节装置（3）包括用于升高测试温度的加热模块（31）、以及用于降低测试温度的制冷模块（32），测试时启动所述加热模块（31）或所述制冷模块（32）进行测试温度调节。3.根据权利要求2所述的汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于，所述加热模块（31）包括加热板（311），所述加热板（311）上设置有呈蜂巢状的多个连接孔（4），所述被试IGBT模块的基板（5）中pinfin阵列（51）匹配插入至各个所述连接孔（4）中，使得被试IGBT模块的基板与所述加热板（311）充分接触。4.根据权利要求3所述的汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于：所述连接孔（211）与插入的所述pinfin阵列（51）之间填充有可加热介质。5.根据权利要求2所述的汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于：所述加热模块（31）包括加热板（311）以及中间转接层（312），所述中间转接层（312）上设置有呈蜂巢状的多个连接孔（4），所述加热板（311）通过所述中间转接层（312）与所述被试IGBT模块的基板（5）连接，所述被试IGBT模块的基板（5）中pinfin阵列（51）匹配插入至各个所述连接孔（4）中，使得被试IGBT模块的基板（5）与所述加热板（311）充分接触。6.根据权利要求2～5中任意一项所述的汽车用IGBT模块的双脉冲测试系统，其特征在于，所述制冷模块（32）为可调液冷散热系统。7.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨印博，陈建明，吴佐来，刘鹏飞，时威振，王海浪，刘伟良，周成，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43