CN104698361A - 智能功率模块的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能功率模块的测试装置。其中，该装置包括：测试电路，与智能功率模块连接，用于向智能功率模块发送从零逐渐上升的扫描电压，并接收智能功率模块反馈的断电信号；电压读取装置，与测试电路连接，用于在在接收到断电信号时读取扫描电压的电压值。采用本发明，通过该装置决了测试IPM模块过流保护电压耗费的时间长、成本高的问题，不再需要IPM模块原厂高精尖的专业设备，节省成本和时间。

Description

智能功率模块的测试装置

技术领域

本发明涉及电子电路领域，具体而言，涉及一种智能功率模块的测试装置。

背景技术

目前变频空调使用的智能功率模块（IPM模块）均有过电流保护功能，其原理是：如图1所示，智能功率模块（即IPM模块）的工作电流经过大功率采样电阻转换成电压信号，然后将此电压信号送到过流保护端口进行检测，若该端口的电压达到预定值，IPM模块就会认为工作电流太大，需要降低工作电流以确保IPM模块不会被烧毁，此时Fo信号端口会反馈一个信号给MCU芯片。Fo信号端口反馈信号时的过流保护端口处的电压，就是IPM模块的过流保护电压。

而现有技术中不同厂家生产的IPM模块的过流保护电压均不一样，且这个电压会在一定范围内变化，如三菱厂家的IPM，该电压为0.43-0.53V；英飞凌模块的为0.4-0.54V；三肯模块为0.46-0.54V。只有测定这个保护电压值，才能确定采样电阻的大小；如果采样电阻的选型不合理，再加上IPM模块本身的过流保护电压值偏下限，会导致空调运行电流较大时出现误保护，从而影响产品的正常使用。要测定IPM模块这个“过流保护电压”，就需要将IPM模块送回原厂去测试，花费的时间很多；若购置专门的IPM模块测试设备，动辄几十万上百万RMB，成本又太高。

针对现有技术中测试IPM模块过流保护电压耗费的时间长、成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

针对相关技术中测试IPM模块过流保护电压耗费的时间长、成本高的问题，目前尚未提出有效的解决方案，为此，本发明的主要目的在于提供一种智能功率模块的测试装置，以解决上述问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种智能功率模块的测试装置，该装置包括：测试电路，与智能功率模块连接，用于向智能功率模块发送从零逐渐上升的扫描电压，并接收智能功率模块反馈的断电信号；电压读取装置，与测试电路连接，用于在接收到断电信号时读取扫描电压的电压值。

进一步地，测试电路包括：第一电源和第二电源，用于为测试电路和智能功率模块供电。

进一步地，测试电路包括：供电电路，第一电源通过供电电路向智能功率模块发送从零逐渐上升的扫描电压。

进一步地，供电电路包括：第一电阻，第一端与第一电源连接，第二端与智能功率模块的保护端口连接；第一电容，第一端接地，第二端与第一电阻的第二端连接，第一电容的第二端与智能功率模块的保护端口连接，用于向智能功率模块发送扫描电压。

进一步地，测试电路包括：开关电路，连接于第一电源与供电电路之间，用于控制第一电源与供电电路的通断。

进一步地，开关电路包括：继电器，第一触点与第一电源连接，第二触点与第一电阻的第一端连接，继电器线圈的第一端与第二电源连接，继电器线圈的第二端与三极管的第一端连接；测试按键，第一端与第一电源连接，第二端与三极管的第二端连接，用于启动第一电容的充电；三极管，第二端通过测试按键与智能功率模块的输出端口连接，第三端与第一电容的第一端连接，用于在接收到输出端口的断电信号之后，断开继电器，以停止对第一电容的充电。

进一步地，测试电路包括：复位电路，与供电电路连接，用于控制扫描电压降为0。

进一步地，复位电路包括：第二电阻，第一端与第一电容的第二端连接；复位按键，第一端与第一电容的第一端连接，第二端与第二电阻的第二端连接，用于控制第一电容通过第二电阻放电。

进一步地，测试电路还包括：指示灯，连接于第一电阻与继电器的第二触点之间，用于指示测试状态。

进一步地，电压读取装置包括万用表。

采用本发明，通过测试电路向智能功率模块发送从0逐渐上升的扫描电压，智能功率模块出现过流保护时，会反馈一个低电平信号给测试电路，测试电压随即停止扫描电压上升，此时通过电压读取装置读取到的扫描电压的电压值，就是IPM模块过流保护电压。通过该装置解决了测试IPM模块过流保护电压耗费的时间长、成本高的问题，不再需要IPM模块原厂高精尖的专业设备，节省成本和时间，并且普通IPM模块用户也可对此测试，测定器件参数解决外围器件的选型问题，另外，通过该实施例中的测试装置能够用来对IPM模块的该参数进行测试，确定IPM的失效现象和模式。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术中的测试装置的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的智能功率模块的测试装置的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的智能功率模块的测试装置的电路示意图；以及

图4是根据本发明实施例的智能功率模块的测试装置的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图2是根据本发明实施例的智能功率模块的测试装置的结构示意图。如图2所示，该装置可以包括：测试电路1，与智能功率模块2连接，用于向智能功率模块发送从零逐渐上升的扫描电压，并接收智能功率模块反馈的断电信号；电压读取装置3，与测试电路1连接，用于在在接收到断电信号时读取扫描电压的电压值。

采用本发明，通过测试电路向智能功率模块发送从0逐渐上升的扫描电压，智能功率模块出现过流保护时，会反馈一个低电平信号给测试电路，测试电压随即停止扫描电压上升，此时通过电压读取装置读取到的扫描电压的电压值，就是IPM模块过流保护电压。通过该装置，解决了测试IPM模块过流保护电压耗费的时间长、成本高的问题，不再需要IPM模块原厂高精尖的专业设备，节省成本和时间，并且普通IPM模块用户也可对此测试，测定器件参数解决外围器件的选型问题，另外，通过该实施例中的测试装置能够用来对IPM模块的该参数进行测试，确定IPM的失效现象和模式。

其中，上述实施例中的断电信号可以是智能功率模块的输出端口（在图1中为Fo信号端口）发出的低电平信号；电压读取装置可以包括万用表。

如图4所示，该测试装置中的测试电路1可以包括：第一电源11和第二电源12，用于为测试电路1和智能功率模块2供电。

在本发明的上述实施例中，测试电路可以包括：供电电路，第一电源通过供电电路向智能功率模块发送从零逐渐上升的扫描电压。

具体地，供电电路可以包括如图4所示：第一电阻R1，第一端与第一电源11连接，第二端与智能功率模块2的保护端口连接；第一电容C1，第一端接地，第二端与第一电阻R1的第二端连接，第一电容C1的第二端与智能功率模块的保护端口连接，用于向智能功率模块发送扫描电压。

其中，上述实施例中的C1可以是电解电容，第一电阻R1可以是限流电阻。在该实施例中，保护端口（图中未示出）即为背景技术中提及的过流保护端口，输出端口即为Fo信号端口。

具体地，如图2所示，将电解电容（即第一电容）C1缓慢充电时逐渐上升的电压作为扫描电压，模拟IPM模块（即智能功率模块）2在实际工作中对电流进行采样而得到的电压，这个电压被当作成一个扫描电压施加给IPM模块2，直到其出现“过电流保护为止”。

在上述实施例中，利用IPM模块2反馈的断电信号（即Fo信号）去控制电解电容C1的充电时间长短，当Fo信号出现时自动切断对电解电容C1的充电；此时使用电压读取装置（如万用表）读取扫描电压的电压值，得到的数值就是“过流保护电压”。在上述实施例中利用Fo信号去控制扫描电压的上升，确保了测试结果的准确。

在图3中示出了，测试电路做成装置后，与直流稳压电源10、IPM模块2以及电压读取装置3连接的结构图。其中的直流稳压电源可以包括图4中示出的第一电源11和第二电源12。

具体地，该测试装置可以包括3个按键，非常容易操作。更具体地，开关按键K3：在安装IPM模块2时必须将开关关断，彻底断电避免损坏IPM模块，安装好IPM模块准备测试时则打开开关；测试按键K1：测试时一直按下此键，等待电压读取装置（如万用表）读取到的电压值逐渐上升，直到读数稳定为止，这时电压读取装置（如：万用表）上显示的数值就是IPM模块的“过流保护电压”值，读数后可放开此键；复位按键K2：按下复位，电压读取装置（如：万用表）上的数值将快速变为0，准备下一次测试。

在本发明的上述实施例中，测试电路还可以包括：开关电路，连接于第一电源11与供电电路之间，用于控制第一电源与供电电路的通断。

具体地，如图4所示，开关电路可以包括：继电器J，第一触点与第一电源连接，第二触点与第一电阻的第一端连接，继电器线圈的第一端与第二电源连接，继电器线圈的第二端与三极管的第一端连接；测试按键K1，第一端与第一电源连接，第二端与三极管的第二端连接，用于启动第一电容的充电；三极管Q1，第二端通过测试按键与智能功率模块的输出端口连接，第三端与第一电容的第一端连接，用于在接收到输出端口的断电信号之后，断开继电器，以停止对第一电容的充电。

本实施例中的三极管优选为NPN三极管，其中的第一端为B极。

测试电路1还可以包括：测试按键K1，第一端与第一电源连接，第二端与电解电容C1的第一端连接，测试按键K1的第一端还与智能功率模块2的输出端口连接，用于启动电解电容的充电。

根据本发明的上述实施例，测试电路还可以包括：复位电路，与供电电路连接，用于控制扫描电压降为0。该复位电路可以通过控制第一电容快速放电以控制测试电路恢复至初始状态。

具体地，复位电路包括：第二电阻R2，第一端与第一电容的第二端连接；复位按键K2，第一端与第一电容的第一端连接，第二端与第二电阻R2的第二端连接，用于控制第一电容C1通过第二电阻R2放电。

进一步地，测试电路还可以包括：指示灯，连接于第一电阻R1与继电器J的第二触点之间，用于指示测试状态。

具体地，指示灯可以为发光二极管LED，若LED发光说明正在扫描测试。

如图4所示，第二电源12与智能功率模块的电源接口连接，用于为智能功率模块供电。

如图4所示的电路图中，可以使用到第一电源11和第二电源12，优选地，第一电源可以使用三端稳压块7805，第二电源12可以使用三端稳压块7815及相应的第一电容C1。

上述实施例中还可以包括一个续流二极管D2，该续流二极管D2与继电器J的线圈并联连接；该实施例中还可以包括一个开关按键K3，该案件优选使用拨档开关；其中的复位按键K2和测试按键K1均可以为轻触开关。

下面以图4示出的实施例详细介绍本发明的工作原理：两个稳压块7815、7805分别组成15V的第二电源12、和5V的第一电源11给后续电路供电；三极管Q1驱动继电器J，当“测试”按键按下时三极管将会道通，此时继电器会吸合；继电器吸合后，5V电流将通过继电器、LED、第一电阻R1给第一电容C1充电，C1两端的电压会上升，但由于限流电阻为20K，C1的电压上升速度是比较慢的，1秒钟才上升0.1V左右（限流电阻的电阻值可以根据测试的需要进行调整）；第一电容C1的电压连接到IPM模块的“过流保护检测”端口（即上述实施例中的保护），同时三极管Q1的B极连接到IPM模块的Fo信号引脚（即上述实施例中的输出端口）。

当电解电容C1的电压达到IPM模块过电流保护时，会从Fo信号引脚反馈出一个低电平信号（即上述实施例中的断电信号），此信号将三极管Q1的B极电压拉低成0V，三极管Q1将处于截至状态，继电器J会断开，5V电源不再对第一电容C1进行充电，第一电容C1两端的电压将停止上升，此时读取万用表上的数值，就是“IPM模块过流保护电压”。

更具体地，按下复位按键K2，第一电容C1通过放电电阻（即上述实施例中的第二电阻R2）快速放电变为0，可以恢复电路的初始状态，IPM模块的Fo信号引脚输出的信号又变为高电平信号，变成正常工作状态；关断电源开关，更换IPM模块进行另外一次测试。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：采用本发明，通过测试电路向智能功率模块发送从0逐渐上升的扫描电压，智能功率模块出现过流保护时，会反馈一个低电平信号给测试电路，测试电压随即停止扫描电压上升，此时通过电压读取装置读取到的扫描电压的电压值，就是IPM模块过流保护电压。通过该装置决了测试IPM模块过流保护电压耗费的时间长、成本高的问题，不再需要IPM模块原厂高精尖的专业设备，节省成本和时间，并且普通IPM模块用户也可对此测试，测定器件参数解决外围器件的选型问题，另外，通过该实施例中的测试装置能够用来对IPM模块的该参数进行测试，确定IPM的失效现象和模式。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各电子器件模块可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能功率模块的测试装置，其特征在于，包括：

测试电路，与智能功率模块连接，用于向所述智能功率模块发送从零逐渐上升的扫描电压，并接收所述智能功率模块反馈的断电信号；

电压读取装置，与所述测试电路连接，用于在接收到所述断电信号时读取所述扫描电压的电压值。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于，所述测试电路包括：

第一电源和第二电源，用于为所述测试电路和所述智能功率模块供电。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述测试电路包括：

供电电路，所述第一电源通过所述供电电路向所述智能功率模块发送从零逐渐上升的所述扫描电压。

4.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述供电电路包括：

第一电阻，第一端与所述第一电源连接，第二端与所述智能功率模块的保护端口连接；

第一电容，第一端接地，第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述第一电容的第二端与所述智能功率模块的所述保护端口连接，用于向所述智能功率模块发送所述扫描电压。

5.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述测试电路包括：

开关电路，连接于所述第一电源与所述供电电路之间，用于控制所述第一电源与所述供电电路的通断。

6.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述开关电路包括：

继电器，第一触点与所述第一电源连接，第二触点与所述第一电阻的第一端连接，继电器线圈的第一端与所述第二电源连接，所述继电器线圈的第二端与三极管的第一端连接；

测试按键，第一端与所述第一电源连接，第二端与所述三极管的第二端连接，用于启动所述第一电容的充电；

所述三极管，第二端通过所述测试按键与所述智能功率模块的输出端口连接，第三端与所述第一电容的第一端连接，用于在接收到所述输出端口的所述断电信号之后，断开所述继电器，以停止对所述第一电容的充电。

7.根据权利要求4所述的测试装置，其特征在于，所述测试电路包括：

复位电路，与所述供电电路连接，用于控制所述扫描电压降为0。

8.根据权利要求7所述的测试装置，其特征在于，所述复位电路包括：

第二电阻，第一端与所述第一电容的第二端连接；

复位按键，第一端与所述第一电容的第一端连接，第二端与所述第二电阻的第二端连接，用于控制所述第一电容通过所述第二电阻放电。

9.根据权利要求6所述的测试装置，其特征在于，所述测试电路还包括：

指示灯，连接于所述第一电阻与所述继电器的所述第二触点之间，用于指示测试状态。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的测试装置，其特征在于，所述电压读取装置包括万用表。