一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法技术

本发明专利技术涉及一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法，测试电路包括正电源

【技术实现步骤摘要】
一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法


[0001]本专利技术涉及
IGBT
模块高温反偏老化测试
，更具体地说，是涉及一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法
。

技术介绍

[0002]目前，光伏行业的逆变器和风电行业的整流器的功率等级越来越大，传统的低压等级变流器的体积越来越大，成本增加，失去竞争优势
。
为了解决这一瓶颈问题，各个公司增加研发投入，采用将变流器的电压等级提高，降低电流的办法，降低变流器体积和成本
。
而功率模块的额定电压等级无法满足使用需求，故采用三电平方案替代原有的两电平方案
。
三电平的模块结构复杂，考核参数较多，在测试过程中，需要进行极限工况下的测试
。
[0003]目前三电平功率模块的测试方法主要包括以下两种，一
、
采用传统单管老化方式，即使器件并联老化，需要四次切换，并且需更换老化板或更换不同的连线方式才能完成三电平模块内所有单管的老化；二
、
高温反偏老化采用普通的上下桥老化方式，需要两次切换，并且也需更换老化板或更换不同的连线方式才能完成三电平模块内所有单管的老化
。
[0004]传统的试验电路和方法，需要通过更换老化板或重新接线的方式来连接试验器件上不同的桥臂或单管，这样就导致同一品种的三电平模块需要配置多种老化板，增加使用成本，或需要更换不同的连线，容易接错，且因在整个三电平模块试验过程中，因更换老化板或接线方式，需要多次r/>(2
‑4次
)
的开启烘箱
、
等待烘箱温度到达且温度
、
开通高压开始试验
、
关闭高压结束试验
(
模块内三电平部分单管
)
；降温
、
取出老化板
、
更换老化板或重新接线
、
再开启烘箱
、
等待烘箱温度到达且温度
、
开通高压开始试验
、
关闭高压结束试验
(
模块内三电平模块其它部分单管
)
，导致运行效率低
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法，该方法无需更换老化板，且只需二次切换就可以完成一个三电平模块内所有单管的老化；降低了出错几率，提高了老化处理效率
。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0007]一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法，采用如下测试电路，所述测试电路包括正电源
PWR+、
负电源
PWR
‑
、
单工位正电源桥臂切换继电器
S5
，单工位负电源桥臂切换继电器
S7
以及单工位中间桥臂切换继电器
S6
，每个继电器均包括两个并联的开关，所述单工位正电源桥臂切换继电器
S5
连接至待测器件
DUT
的引脚
DC+、
引脚
N2/AC2
；单工位负电源桥臂切换继电器
S7
连接至待测器件
DUT
的引脚
DC
‑
、
引脚
N1/AC1
；单工位中间桥臂切换继电器
S6
连接至待测器件
DUT
的引脚
Cx、
引脚
Cy
；所述测试电路中还包括
MCU
，
MCU
通过控制单工位正电源桥臂切换继电器
S5
，单工位负电源桥臂切换继电器
S7
以及单工位中间桥臂切换继电器
S6
三者中不同开关的通断配合，两次操作便能使得待测器件
DUT
内的所有单管完成老化；测试步骤如下：
[0008]S1
，将装载待测器件
DUT
的老化板插放在高温试验箱体内，且待测器件
DUT
与测试电路连接；
[0009]S2
，
PC
给
MCU
发送老化板插板是否正常检测命令，如果否，则提醒插板异常，重新检测或停止试验；如果是，则跳转步骤
S3
；
[0010]S3
，
PC
发送第一次试验参数命令，包括漏流上限，保护方式，老化时间；
[0011]S4
，
PC
实时检测
MCU
状态，并确认
MCU
是否已进入
‘
运行
’
状态；如果否，则
MCU
先回传
‘
待机
’
状态，并按设置控制第一次试验中各个继电器相应的吸合或断开，全部到位后回传
‘
运行
’
状态标记；如果是，则跳转步骤
S5
；
[0012]S5
，
PC
根据调用的器件库设置值发送并开启正负电源；
[0013]S6
，
PC
实时处理
MCU
回传的数据，并在人机交互界面显示：工作状态
、
异常报警及数据处理，并判断第一次试验运行时间是否到达；如果是，则跳转步骤
S6
；如果否，
MCU
实时采样和控制，并判断是否有参数超限，参数超限则在人机交互界面显示异常报警并停止测试，参数正常则继续试验；
[0014]S7
，
PC
发送电源关闭命令，等待电源电压归零后，给
MCU
发送第二次试验参数命令，包括漏流上限，保护方式，老化时间；
[0015]S8
，
PC
实时检测
MCU
状态，并确认
MCU
是否已进入
‘
运行
’
状态；如果否，则
MCU
先回传
‘
待机
’
状态，并按设置控制第二次试验中各个继电器相应的吸合或断开，全部到位后回传
‘
运行
’
状态标记；如果是，则跳转步骤
S9
；
[0016]S9
，
PC
根据调用的器件库设置值发送并开启正负电源；
[0017]S10
，
PC
实时处理
MCU
回传的数据，并在人机交互界面显示：工作状态
、
异常报警及数据处理，并判断第二次试验运行时间是否到达；如果是，则跳转步骤
S11
；如果否，
MCU
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法，其特征在于：采用如下测试电路，所述测试电路包括正电源
PWR+、
负电源
PWR
‑
、
单工位正电源桥臂切换继电器
S5
，单工位负电源桥臂切换继电器
S7
以及单工位中间桥臂切换继电器
S6
，每个继电器均包括两个并联的开关，所述单工位正电源桥臂切换继电器
S5
连接至待测器件
DUT
的引脚
DC+、
引脚
N2/AC2
；单工位负电源桥臂切换继电器
S7
连接至待测器件
DUT
的引脚
DC
‑
、
引脚
N1/AC1
；单工位中间桥臂切换继电器
S6
连接至待测器件
DUT
的引脚
Cx、
引脚
Cy
；所述测试电路中还包括
MCU
，
MCU
通过控制单工位正电源桥臂切换继电器
S5
，单工位负电源桥臂切换继电器
S7
以及单工位中间桥臂切换继电器
S6
三者中不同开关的通断配合，两次操作便能使得待测器件
DUT
内的所有单管完成老化；测试步骤如下：
S1
，将装载待测器件
DUT
的老化板插放在高温试验箱体内，且待测器件
DUT
与测试电路连接；
S2
，
PC
给
MCU
发送老化板插板是否正常检测命令，如果否，则提醒插板异常，重新检测或停止试验；如果是，则跳转步骤
S3
；
S3
，
PC
发送第一次试验参数命令，包括漏流上限，保护方式，老化时间；
S4
，
PC
实时检测
MCU
状态，并确认
MCU
是否已进入
‘
运行
’
状态；如果否，则
MCU
先回传
‘
待机
’
状态，并按设置控制第一次试验中各个继电器相应的吸合或断开，全部到位后回传
‘
运行
’
状态标记；如果是，则跳转步骤
S5
；
S5
，
PC
根据调用的器件库设置值发送并开启正负电源；
S6
，
PC
实时处理
MCU
回传的数据，并在人机交互界面显示：工作状态
、
异常报警及数据处理，并判断第一次试验运行时间是否到达；如果是，则跳转步骤
S6
；如果否，
MCU
实时采样和控制，并判断是否有参数超限，参数超限则在人机交互界面显示异常报警并停止测试，参数正常则继续试验；
S7
，
PC
发送电源关闭命令，等待电源电压归零后，给
MCU
发送第二次试验参数命令，包括漏流上限，保护方式，老化时间；
S8
，
PC
实时检测
MCU
状态，并确认
MCU
是否已进入
‘
运行
’
状态；如果否，则
MCU
先回传
‘
待机
’
状态，并按设置控制第二次试验中各个继电器相应的吸合或断开，全部到位后回传
‘
运行
’
状态标记；如果是，则跳转步骤
S9
；
S9
，
PC
根据调用的器件库设置值发送并开启正负电源；
S10
，
PC
实时处理
MCU
回传的数据，并在人机交互界面显示：工作状态
、
异常报警及数据处理，并判断第二次试验运行时间是否到达；如果是，则跳转步骤
S11
；如果否，
MCU
实时采样和控制，并判断是否有参数超限，参数超限则在人机交互界面显示异常报警并停止测试，参数正常则继续试验；
S11
，第二次试验结束后关闭电源，待电源电压归零后，再给
MCU
发送关闭命令，关闭高温试验箱，提醒试验结束标记
。2.
根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法，其特征在于，所述正电源
PWR+、
正电源总继电器
S1
和单工位正电源桥臂切换继电器
S5
依次串联，所述单工位正电源桥臂切换继电器
S5
包括开关
S5A
和开关
S5B
，开关
S5A
连接至待测器件
DUT
的引脚
DC+
，开关
S5B
连接至待测器件
DUT
的引脚
N2/AC2。3.
根据权利要求2所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试方法，其特征
在于，所述正电源总继电器
S1
和单工位正电源桥臂切换继电器
S5
之间还设有单工位上桥保护继电器
S3
，所述正电源总继电器
S1
和单工位上桥保护继电器
S3
之间还设有采样电阻
RIR+。4.
根据权利要求2所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志刚，刘年富，陈益敏，魏徕，田熠，
申请(专利权)人：杭州高裕电子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：