一种IGBT阈值电压测试电路制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种IGBT阈值电压测试电路。该IGBT阈值电压测试电路包括控制模块、充电模块、导通状态检测模块、采样控制模块和采样保持模块；控制模块用于在启动测试时为待测IGBT的第一极供电、为充电模块充电以及为导通状态检测模块提供参考电压；充电模块与待测IGBT的控制端电连接；导通状态检测模块用于根据参考电压与待测IGBT的第一极的电压，输出导通状态检测信号；采样控制模块用于根据导通状态检测信号，在确定待测IGBT导通瞬间，输出采样保持控制信号；采样保持模块接收到采样保持控制信号，则采用并保持待测IGBT的控制端的电压，实现了IGBT栅极‑发射极阈值电压的精准检测。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT阈值电压测试电路
本技术实施例涉及电子电力
，尤其涉及一种IGBT阈值电压测试电路。
技术介绍
绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)作为电能变换器件，是交流传动和谐型机车和高速动车组上重要的电气部件之一。IGBT工作异常将直接影响铁路行车的安全性，而IGBT的栅极-发射极阈值电压是判断IGBT是否正常工作的指标之一。目前，现有栅极-发射极阈值电压的测试方法中，通常对被测试的IGBT的集电极和发射极施加规定的电压，其栅极和发射极之间的电压从零开始线性增加，当集电极和发射极导通时，栅极与发射极之间的电压即为栅极-发射极阈值电压。但由于栅极-发射极阈值电压为一瞬时值，根据上述测试方法，采用人工测试栅极-发射极阈值电压往往不够精确且操作不便。
技术实现思路
本技术实施例提供一种IGBT阈值电压测试电路，以实现IGBT栅极-发射极阈值电压的精准检测。本技术实施例提供了一种IGBT阈值电压测试电路，该IGBT阈值电压测试电路包括控制模块、充电模块、导通状态检测模块、采样控制模块和采样保持模块；控制模块的第一输出端与待测IGBT的第一极电连接，用于在启动测试时为待测IGBT的第一极供电，其中，待测IGBT的第二极接地；控制模块的第二输出端与充电模块电连接，用于在启动测试时为充电模块充电；控制模块的第三输出端与导通状态检测模块的第一输入端电连接，用于为导通状态检测模块提供参考电压；充电模块与待测IGBT的控制端电连接，用于为待测IGBT的控制端供电；导通状态检测模块的第二输入端与待测IGBT的第一极电连接，输出端与采样控制模块的输入端电连接，用于根据参考电压与待测IGBT的第一极的电压，输出导通状态检测信号；采样控制模块的输出端与采样保持模块的采样端电连接，用于根据导通状态检测信号，在确定待测IGBT导通时，输出采样保持控制信号；采样保持模块的输入端与待测IGBT的控制端电连接，用于在接收到采样保持控制信号时，采用并保持待测IGBT的控制端的电压。可选地，控制模块包括第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；第一控制单元的输出端作为控制模块的第一输出端，第二控制单元的输出端作为控制模块的第二输出端，第三控制单元的输出端作为控制模块的第三输出端。可选地，第一控制单元包括第一电源、第二电源、第一开关、锁定比较器、反相器和第一电阻；第一电源与第一开关的第一极电连接，第一开关的第二极与第一电阻的第一端电连接，第一电阻的第二端与待测IGBT的第一极电连接；第二电源与锁定比较器的第一输入端电连接，在启动测试时锁定比较器在第二电源下输出低电平或高电平；锁定比较器的输出端与反相器的输入端电连接，反相器的输出端与第一开关的控制端电连接，用于在启动测试时控制第一开关导通。可选地，第二控制单元包括第二电源、锁定比较器、反相器、第二开关、分压电路、第一比较器、第三开关和第三电源；反相器的输出端与第二开关的控制端电连接，用于在启动测试时控制第二开关导通；第二开关串接至分压电路；分压电路的第一分压输出端与第一比较器的第一输入端电连接，分压电路的第二分压输出端与第一比较器的第二输入端电连接；第一比较器的输出端与第三开关的控制端电连接，用于在启动测试时控制第三开关导通；第三电源与第三开关的第一极电连接，第三开关的第二极与充电模块电连接。可选地，第三控制单元包括第四电源，第四电源与导通状态检测模块的第一输入端电连接。可选地，导通状态检测模块包括第二比较器；第二比较器的第一输入端与控制模块的第三输出端连接，第二比较器的第二输入端与待测IGBT的第一极电连接，第二比较器的输出端与采样控制模块输入端电连接。可选地，采样控制模块包括5ms单稳态触发器和20ms单稳态触发器；5ms单稳态触发器的输入端与第二比较器的输出端连接，5ms单稳态出发器的输出端与20ms单稳态触发器的输入端连接，20ms单稳态触发器的输出端与采样保持模块的采样端电连接。可选地，20ms单稳态触发器的输出端与锁定比较器的第二输入端电连接，用于翻转锁定比较器的输出电平。可选地，还包括可读数指示灯，可读数指示灯的输入端与锁定比较器的输出端电连接。可选地，还包括10ms单稳态触发器、第一1s单稳态触发器和数字仪表，数字仪表具有锁定功能，数字仪表的输入端与采样保持模块的输出端电连接，用于显示采集的待测IGBT的控制端的电压，10ms单稳态触发器的输入端与20ms单稳态触发器的输出端电连接，10ms单稳态触发器的输出端与第一1ms单稳态触发器的输入端电连接，第一1s单稳态触发器的输出端与数字仪表的复位保持端电连接，用于锁定数字仪表显示的数值。可选地，还包括第二1s单稳态触发器、第四开关和第二电阻，第二1s单稳态触发器的输入端与第一1s单稳态触发器的输出端电连接，第二1s单稳态触发器的输出端与第四开关的控制端电连接，第二电阻的第一端与充电模块的第一端及第三开关的第二极电连接，第二电阻的第二端与第四开关的第一极电连接，第四开关的第二极和充电模块的第二端接地。可选地，还包括测试按钮，用于启动IGBT阈值电压测试电路；测试按钮包括第一常开触点、第二常开触点和常闭触点；反相器的输出端通过第一常开触点与所述第一开关的控制端电连接，第二电源通过第二常开触点与锁定比较器的第一输入端电连接，第二电阻的第二端通过常闭触点接地。本技术实施例提供的IGBT阈值电压测试电路包括控制模块、充电模块、导通状态检测模块、采样控制模块和采样保持模块。对该IGBT阈值电压测试电路上电后，控制模块通过三个输出端分别向待测IGBT的第一极提供规定的电压、控制端提供线性增加的电压以及向导通状态检测模块提供参考电压；随着待测IGBT的控制端的电压上升，导通状态检测模块检测到待测IGBT的第一极与第二极之间导通时，输出导通状态检测信号至采样控制模块；采样控制模块在确定待检测IGBT导通瞬间，输出采样保持控制信号至采样保持模块；采样保持模块根据输出采样保持控制信号采用并保持此时待测IGBT的控制端的电压，该采用并保持的电压即待测IGBT的阈值电压，以此实现了对待测IGBT导通时的阈值电压的精准检测。附图说明图1是本技术实施例提供一种IGBT阈值电压测试电路电路图；图2是本技术实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；图3是本技术实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；图4是本技术实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；图5是本技术实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；图6是本技术实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；图7是本技术实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，包括控制模块、充电模块、导通状态检测模块、采样控制模块和采样保持模块；/n所述控制模块的第一输出端与待测IGBT的第一极电连接，用于在启动测试时为所述待测IGBT的第一极供电，其中，所述待测IGBT的第二极接地；/n所述控制模块的第二输出端与所述充电模块电连接，用于在启动测试时为所述充电模块充电；/n所述控制模块的第三输出端与所述导通状态检测模块的第一输入端电连接，用于为所述导通状态检测模块提供参考电压；/n所述充电模块与所述待测IGBT的控制端电连接，用于为所述待测IGBT的控制端供电；/n所述导通状态检测模块的第二输入端与所述待测IGBT的第一极电连接，输出端与所述采样控制模块的输入端电连接，用于根据所述参考电压与所述待测IGBT的第一极的电压，输出导通状态检测信号；/n所述采样控制模块的输出端与所述采样保持模块的采样端电连接，用于根据所述导通状态检测信号，在确定所述待测IGBT导通时，输出采样保持控制信号；/n所述采样保持模块的输入端与所述待测IGBT的控制端电连接，用于在接收到所述采样保持控制信号时，采用并保持所述待测IGBT的控制端的电压。/n...

【技术特征摘要】
1.一种IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，包括控制模块、充电模块、导通状态检测模块、采样控制模块和采样保持模块；
所述控制模块的第一输出端与待测IGBT的第一极电连接，用于在启动测试时为所述待测IGBT的第一极供电，其中，所述待测IGBT的第二极接地；
所述控制模块的第二输出端与所述充电模块电连接，用于在启动测试时为所述充电模块充电；
所述控制模块的第三输出端与所述导通状态检测模块的第一输入端电连接，用于为所述导通状态检测模块提供参考电压；
所述充电模块与所述待测IGBT的控制端电连接，用于为所述待测IGBT的控制端供电；
所述导通状态检测模块的第二输入端与所述待测IGBT的第一极电连接，输出端与所述采样控制模块的输入端电连接，用于根据所述参考电压与所述待测IGBT的第一极的电压，输出导通状态检测信号；
所述采样控制模块的输出端与所述采样保持模块的采样端电连接，用于根据所述导通状态检测信号，在确定所述待测IGBT导通时，输出采样保持控制信号；
所述采样保持模块的输入端与所述待测IGBT的控制端电连接，用于在接收到所述采样保持控制信号时，采用并保持所述待测IGBT的控制端的电压。


2.根据权利要求1所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述控制模块包括第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；
所述第一控制单元的输出端作为所述控制模块的第一输出端，所述第二控制单元的输出端作为所述控制模块的第二输出端，所述第三控制单元的输出端作为所述控制模块的第三输出端。


3.根据权利要求2所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述第一控制单元包括第一电源、第二电源、第一开关、锁定比较器、反相器和第一电阻；
所述第一电源与所述第一开关的第一极电连接，所述第一开关的第二极与所述第一电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端与所述待测IGBT的第一极电连接；
所述第二电源与所述锁定比较器的第一输入端电连接，在启动测试时所述锁定比较器在所述第二电源下输出低电平或高电平；
所述锁定比较器的输出端与所述反相器的输入端电连接，所述反相器的输出端与所述第一开关的控制端电连接，用于在启动测试时控制所述第一开关导通。


4.根据权利要求3所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述第二控制单元包括所述第二电源、所述锁定比较器、所述反相器、第二开关、分压电路、第一比较器、第三开关和第三电源；
所述反相器的输出端与所述第二开关的控制端电连接，用于在启动测试时控制所述第二开关导通；
所述第二开关串接至所述分压电路；
所述分压电路的第一分压输出端与所述第一比较器的第一输入端电连接，所述分压电路的第二分压输出端与所述第一比较器的第二输入端电连接；
所述第一比较器的输出端与所述第三开关的控制端电连接，用于在启动测试时控制所述第三开关导通；
所述第三电源与所述第三开关的第一极电连接，所述第三开...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎莎，喻贵忠，
申请(专利权)人：北京铁道工程机电技术研究所股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11