一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法，所述方法包括以下步骤：获取空心电感允许通过的最大电流值，得到脉宽总时间，根据脉宽总时间进行分档，IGBT动态测试电路根据分档结果进行脉宽测试得到不同档位下的脉冲电流值；获取不同档位下的等效电感，并计算平均电感值，从而建立该空心电感的初步数学模型即电感表；获取未修正脉宽时间；获取修正的脉宽时间；将步骤四的计算结果作为输入量返回步骤四再次计算得到最终校准的脉宽时间并发送给IGBT动态测试电路的控制元件，从而对IGBT动态测试电路中的被测件进行脉冲控制；本发明专利技术的优点在于：效果明显、操作简单、适用性强。适用性强。适用性强。

A calibration method of pulse current value for IGBT dynamic test

【技术实现步骤摘要】
一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法


[0001]本专利技术涉及IGBT模块的动态特性测试领域，更具体涉及一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法。

技术介绍

[0002]在目前国标及IEC(International Electrotechnical Commission，国际电工委员会)标准中，IGBT动态特性的测量均基于双脉冲测试，通过测量动态过程中的电压Vce、电流Ie波形来反映其动态特性，因此电流值Ie的精准化设置和测量将直接影响所得动态过程的正确性。目前大多数双脉冲测试回路使用空心电感作为测试负载，例如中国专利公开号CN109031081A，公开的双脉冲测试系统和方法，一方面因绕制工艺等方面的影响，空心电感实际感量与理想设定值有一定偏差，另一方面因分布电容等寄生参数的存在，实际的测试电路参数与理论电路也有所不同，从而导致实际的测试电流与设定值有一定的偏差，特别是采用多层绕制方式的高感量空心电感，实际测试过程中电流值偏差更大，测试时难以得到需要的测试波形，从而不能准确反映被测IGBT的动态特性，效果十分有限，测试人员为得到标定值下的测试波形仍需反复试凑。因此，迫切需要一种效果明显、操作简单、适用性强的脉冲电流值校正方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种效果明显、操作简单、适用性强的脉冲电流值校正方法。
[0004]本专利技术通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法，所述方法基于IGBT动态测试电路实现，所述IGBT动态测试电路包括空心电感，所述方法包括以下步骤：
[0005]步骤一：获取空心电感允许通过的最大电流值，得到脉宽总时间，根据脉宽总时间进行分档，IGBT动态测试电路根据分档结果进行脉宽测试得到不同档位下的脉冲电流值；
[0006]步骤二：获取不同档位下的等效电感，并计算平均电感值，从而建立该空心电感的初步数学模型即电感表；
[0007]步骤三：获取未修正脉宽时间；
[0008]步骤四：获取修正的脉宽时间；
[0009]步骤五：将步骤四的计算结果作为输入量返回步骤四再次计算得到最终校准的脉宽时间并发送给IGBT动态测试电路的控制元件，从而对IGBT动态测试电路中的被测件进行脉冲控制。
[0010]本专利技术通过步骤一至步骤五的方法获得合适的脉冲宽度，操作简单，无需进行大量的测试得到拟合数据，仅需少量的测试即可有明显的改善效果，测试过程与空心电感的具体类型无关，不会因为测试电感的原因导致实际的测试电流与设定值有一定的偏差，适用范围广，适用性强。
[0011]进一步地，所述IGBT动态测试电路包括高压电源P1、开关K1、开关K2、开关K3、电感L1、电容组C1、晶体管Q1、待测件DUT、电流互感器CT1以及电流互感器CT2，待测件DUT包括晶体管Q2和晶体管Q3，所述电容组C1的一端与高压电源P1的正极连接，所述电容组的另一端与高压电源P1的负极连接，晶体管Q1的漏极接电容组C1的一端，所述晶体管Q1的源极接开关K1的一端以及晶体管Q2的漏极。开关K1的另一端接开关K2的一端以及电感L1的一端，开关K2的另一端接高压电源P1的负极以及晶体管Q3的源极，晶体管Q2的源极与晶体管Q3的漏极连接，电感L1的另一端通过开关K3分别接晶体管Q2的源极以及晶体管Q3的漏极；所述电流互感器CT1接到开关K1与晶体管Q2之间，所述电流互感器CT2接到所述开关K2与晶体管Q3之间；电感L1为空心电感。
[0012]更进一步地，所述步骤一包括：
[0013]将空心电感的标称感量L
标称
，测试电压U，允许通过的最大电流值Imax均代入公式L*di/dt＝U，得到分档脉宽总时间T
10
，再以该时间的十分之一进行分档，分成10档，得到等差递增的10档脉宽T1至T
10
，控制IGBT动态测试电路分别按10档脉宽进行测试，记录对应的脉冲电流值I
pulse1
至I
pulse10
。
[0014]更进一步地，所述步骤二包括：
[0015]将测试电压U、脉宽T1至T
10
和对应的脉冲电流值I
pulse1
至I
pulse10
代入公式L＝U/(di/dt)，得到这10档脉宽下的等效电感L1至L
10
，并计算得到平均电感值L'，从而建立了该空心电感的初步数学模型即电感表。
[0016]更进一步地，所述步骤三包括：
[0017]通过公式T
on1
＝L'*I
set
/U
set
得到未修正脉宽时间T
on1
，其中，I
set
为任一在允许通过的最大电流值Imax内的电流值，U
set
为当前测试电压。
[0018]更进一步地，所述步骤四包括：
[0019]根据未修正脉宽时间T
on1
找出对应的档位，查步骤一的脉宽档位找到下限脉宽T
下限
，上限脉宽T
上限
，根据步骤二的电感表查找到下限脉宽对应的电感值L
下限
，上限脉宽对应的电感值L
上限
；其中，下限脉宽T
下限
为小于T
on1
的最大档位脉宽；上限脉宽T
上限
为大于T
on1
的最小档位脉宽；
[0020]根据L”＝(L
上限
‑
L
下限
)/(T
上限
‑
T
下限
)*(T
on1
‑
T
下限
)+L
下限
得到修正的电感值L”；
[0021]然后根据T
on2
＝L”*I
set
/U
set
得到修正的脉宽时间T
on2
。
[0022]更进一步地，所述步骤四还包括：
[0023]若未修正脉宽T
on1
小于T1，则修正的电感值L”直接定义为T1对应的等效电感值L1；若未修正脉宽T
on1
大于T
10
，则修正的电感值L”直接定义为T
10
对应的等效电感值L
10
。
[0024]更进一步地，所述步骤五包括：
[0025]将修正的脉宽时间T
on2
作为未修正脉宽时间，重复步骤四，再进行一次查档位计算，计算得到脉宽时间T
on3
作为实际的脉宽时间发给IGBT动态测试电路的晶体管Q2或晶体管Q3对应的控制元件。
[0026]本专利技术的优点在于：
[0027](1)本专利技术通过步骤一至步骤五的方法获得合适的脉冲宽度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法，其特征在于，所述方法基于IGBT动态测试电路实现，所述IGBT动态测试电路包括空心电感，所述方法包括以下步骤：步骤一：获取空心电感允许通过的最大电流值，得到脉宽总时间，根据脉宽总时间进行分档，IGBT动态测试电路根据分档结果进行脉宽测试得到不同档位下的脉冲电流值；步骤二：获取不同档位下的等效电感，并计算平均电感值，从而建立该空心电感的初步数学模型即电感表；步骤三：获取未修正脉宽时间；步骤四：获取修正的脉宽时间；步骤五：将步骤四的计算结果作为输入量返回步骤四再次计算得到最终校准的脉宽时间并发送给IGBT动态测试电路的控制元件，从而对IGBT动态测试电路中的被测件进行脉冲控制。2.根据权利要求1所述的一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法，其特征在于，所述IGBT动态测试电路包括高压电源P1、开关K1、开关K2、开关K3、电感L1、电容组C1、晶体管Q1、待测件DUT、电流互感器CT1以及电流互感器CT2，待测件DUT包括晶体管Q2和晶体管Q3，所述电容组C1的一端与高压电源P1的正极连接，所述电容组的另一端与高压电源P1的负极连接，晶体管Q1的漏极接电容组C1的一端，所述晶体管Q1的源极接开关K1的一端以及晶体管Q2的漏极。开关K1的另一端接开关K2的一端以及电感L1的一端，开关K2的另一端接高压电源P1的负极以及晶体管Q3的源极，晶体管Q2的源极与晶体管Q3的漏极连接，电感L1的另一端通过开关K3分别接晶体管Q2的源极以及晶体管Q3的漏极；所述电流互感器CT1接到开关K1与晶体管Q2之间，所述电流互感器CT2接到所述开关K2与晶体管Q3之间；电感L1为空心电感。3.根据权利要求2所述的一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法，其特征在于，所述步骤一包括：将空心电感的标称感量L
标称
，测试电压U，允许通过的最大电流值Imax均代入公式L*di/dt＝U，得到分档脉宽总时间T
10
，再以该时间的十分之一进行分档，分成10档，得到等差递增的10档脉宽T1至T
10
，控制IGBT动态测试电路分别按10档脉宽进行测试，记录对应的脉冲电流值I
pulse1
至I
pulse10
。4.根据权利要求3所述的一种适用于IGBT动态测试的脉冲电流值校准方法，其特征在于，所述步骤二包括：将测试电压U、脉宽T1至T
10
和对应的脉冲电流值I
pulse1
至I
pulse10
代入公式L＝U/(di/dt)，得到这10档脉宽下的等效电感L1至L
10
，并计算得到平均电感值L'，从而...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，魏恒，杨澳，唐德平，
申请(专利权)人：合肥科威尔电源系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：