CN111142004A - 一种igbt阈值电压测试电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种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。

Description

一种IGBT阈值电压测试电路

技术领域

本发明实施例涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种IGBT阈值电压测试电路。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，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。

发明内容

本发明实施例提供一种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。

本发明实施例提供了一种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。

本发明实施例提供的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是本发明实施例提供一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图2是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图3是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图4是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图5是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图6是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图7是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图8是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图；

图9是本发明实施例提供另一种IGBT阈值电压测试电路电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图1所示，该IGBT阈值电压测试电路包括控制模块100、充电模块200、导通状态检测模块300、采样控制模块400和采样保持模块500；

控制模块100的第一输出端a与待测IGBT的第一极C电连接，用于在启动测试时为待测IGBT的第一极C供电，其中，待测IGBT的第二极E接地；

控制模块100的第二输出端b与充电模块200电连接，用于在启动测试时为充电模块200充电；

控制模块100的第三输出端d与导通状态检测模块300的第一输入端电连接，用于为导通状态检测模块300提供参考电压；

充电模块200与待测IGBT的控制端G电连接，用于为待测IGBT的控制端G供电；

导通状态检测模块300的第二输入端与待测IGBT的第一极C电连接，输出端与采样控制模块400的输入端电连接，用于根据参考电压与待测IGBT的第一极C的电压，输出导通状态检测信号；

采样控制模块400的输出端与采样保持模块500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500的输入端与待测IGBT的控制端G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G的电压。

具体地，对IGBT阈值电压测试电路上电后，控制模块100通过其第一输出端a为待测IGBT的第一极C供电，通过其第二输出端b为充电模块200充电，以及通过第三输出端d为导通状态检测模块300提供参考电压。充电模块200的电压开始上升，充电模块200将该上升的电压同时输入至待测IGBT的控制端G和采样保持模块500的输入端。随着待测IGBT的控制端G的电压上升，导通状态检测模块300根据参考电压与待测IGBT的第一极C的电压检测到待测IGBT导通，即检测到待测IGBT的第一极C与第二极E之间导通，则输出导通状态检测信号。采样控制模块400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500接收到采样保持控制信号，则采用并保持待测IGBT的控制端G的电压，该采用并保持的电压为待测IGBT导通瞬间待测IGBT的控制端G与第二极E之间的电压，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。

本发明实施例提供的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。本发明实施例提供的IGBT阈值电压测试电路实际在对IGBT的阈值电压进行精准检测的过程中，待测IGBT的第一极可为IGBT的集电极，待测IGBT的第二极可为IGBT的发射极，待测IGBT的控制端可为IGBT的栅极，则所检测的IGBT导通时，其栅极-发射极的电压即为IGBT的阈值电压，此外，本发明实施例提供的IGBT阈值电压测试电路也适用于对晶闸管的阈值电压的精准检测。

可选地，图2为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图2所示，控制模块100包括第一控制单元110、第二控制单元120和第三控制单元130；

第一控制单元110的输出端作为控制模块100的第一输出端a，第二控制单元120的输出端作为控制模块100的第二输出端b，第三控制单元130的输出端作为控制模块100的第三输出端d。

具体地，控制模块100可划分为第一控制单元110、第二控制单元120和第三控制单元130。对IGBT阈值电压测试电路上电后，可分别通过第一控制单元110向待测IGBT的第一极C提供规定的电压、第二控制单元120向待测IGBT的控制端G提供线性增加的电压以及第三控制单元130向导通状态检测模块300提供参考电压。

可选地，图3为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图3所示，第一控制单元110包括第一电源V1、第二电源V2、第一开关111、锁定比较器112、反相器113和第一电阻R1；

第一电源V1与第一开关111的第一极g电连接，第一开关111的第二极h与第一电阻R1的第一端电连接，第一电阻R1的第二端与待测IGBT的第一极C电连接；

第二电源V2与锁定比较器112的第一输入端t电连接，在启动测试时锁定比较器112在第二电源V2下输出低电平或高电平；

锁定比较器112的输出端与反相器113的输入端电连接，反相器113的输出端与第一开关111的控制端i电连接，用于在启动测试时控制第一开关111导通。

具体地，通过第一控制单元110向待测IGBT的第一极C提供规定的电压可以是，在IGBT阈值电压测试电路上电后，锁定比较器112经第二电源V2供电并输出低电平至反相器113，第二电源V2可选择大小为15伏的电源，反相器113将该低电平翻转为高电平以导通第一开关111，第一开关111可为场效应管；第一开关111导通后，第一电源V1通过第一电阻R1向待测IGBT的第一极C供电，第一电源V1可选择大小为12伏的电源，相应的第一电阻R1的大小可设置为10欧姆。

可选地，图4为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图4所示，第二控制单元120包括第二电源V2、锁定比较器112、反相器113、第二开关211、分压电路212、第一比较器213、第三开关214和第三电源V3；

反相器113的输出端与第二开关211的控制端电连接，用于在启动测试时控制第二开关211导通；

第二开关211串接至分压电路212；

分压电路212的第一分压输出端与第一比较器213的第一输入端k电连接，分压电路的第二分压输出端与第一比较器213的第二输入端m电连接；

第一比较器213的输出端n与第三开关214的控制端电连接，用于在启动测试时控制第三开关214导通；

第三电源V3与第三开关214的第一极q电连接，第三开关214的第二极s与充电模块200电连接。

具体地，通过第二控制单元120向充电模块200供电，以向待测IGBT的控制端G提供线性增加的电压，反相器113将低电平翻转为高电平以导通第一开关111的同时，还导通串接于分压电路212中的第二开关211。如图4所示，分压电路212可包括多个分压电阻，第二开关211可为电子开关，其中，可接入第二电源V2为分压电路供电。第二开关211导通后，分压电路212分别通过两个分压输出端向第一比较器213的第一输入端k和第二输入端m提供导通第三开关214的电压，第三开关214可为PNP型三极管，PNP型三极管的发射极作为第三开关214的第一极q，PNP型三极管的集电极作为第三开关214的第二极s，PNP型三极管的基极作为第三开关214的控制端。即反相器113将低电平翻转为高电平并导通第二开关211时，第一比较器213输出低电平，第三开关214导通，第三开关214导通后，第三电源V3向充电模块200充电，或者在第三电源V3与充电模块200之间设置分压电阻，第三开关214导通后，第三电源V3通过分压电阻向充电模块200充电，其中，充电模块200可包括电容和与电容并联电连接的电阻，第三电源V3可选择大小为20伏的电源时，相应的待测IGBT的阈值电压的可检测范围为0～20伏。

可选地，参考图4，第三控制单元130包括第四电源V4，第四电源V4与导通状态检测模块300的第一输入端电连接。

具体地，通过第三控制单元130向导通状态检测模块300提供参考电压可以是，第三控制单元130包括第四电源V4，第三控制单元130通过第四电源V4直接向导通状态检测模块300提供参考电压，或者在第四电源V4与导通状态检测模块300的第一输入端之间设置多个分压电阻，第四电源V4通过多个分压电阻向导通状态检测模块300提供参考电压，第四电源V4可选择大小为15伏的电源。

可选地，图5为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图5所示，导通状态检测模块300包括第二比较器311；

第二比较器311的第一输入端与控制模块100的第三输出端d连接，第二比较器311的第二输入端与待测IGBT的第一极C电连接，第二比较器311的输出端与采样控制模块400的输入端电连接。

具体地，导通状态检测模块300根据参考电压与待测IGBT的第一极C的电压检测到，待测IGBT导通时，输出导通状态检测信号可以是，第四电源V4通过第二比较器311的第一输入端向第二比较器311提供参考电压，第二比较器311根据参考电压与待测IGBT的第一极C的电压检测到待测IGBT导通时，第二比较器311由输出高电平变为输出低电平，采样控制模块400根据输出的该低电平信号确定待测IGBT的导通状态。

可选地，图6为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图6所示，采样控制模块400包括5ms单稳态触发器411和20ms单稳态触发器412；

5ms单稳态触发器411的输入端与第二比较器311的输出端连接，5ms单稳态触发器411的输出端与20ms单稳态触发器412的输入端连接，20ms单稳态触发器412的输出端与采样保持模块500的采样端电连接。

具体地，采样控制模块400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，待测IGBT导通瞬间，第二比较器311由输出高电平变为输出低电平，该低电平信号触发5ms单稳态触发器411，5ms单稳态触发器411下降沿触发20ms单稳态触发器412产生20ms脉冲，该20ms脉冲信号输出至采样保持模块500的采样端，采样保持模块500在接收到该20ms脉冲信号时，采用并保持待测IGBT的控制端G的电压，采样保持模块可包括采样保持器。

可选地，参考图6，20ms单稳态触发器412的输出端与锁定比较器112的第二输入端w电连接，用于翻转锁定比较器112的输出电平。

具体地，20ms脉冲信号输出至采样保持模块500的采样端的同时，还输出至锁定比较器112，使锁定比较器112输出高电平至反相器113，从而反相器113输出低电平，第二开关211截止，第二控制单元120停止向充电模块200充电。

可选地，参考图6，IGBT阈值电压测试电路还包括可读数指示灯600，可读数指示灯600的输入端与锁定比较器112的输出端电连接。

具体地，待测IGBT导通前，采样保持模块500未采用并保持待测IGBT的阈值电压，锁定比较器112输出低电平，可读数指示灯600灭；待测IGBT导通后，采样保持模块500采用并保持待测IGBT的阈值电压，锁定比较器112输出高电平，读数指示灯600灯亮。据此，可以根据读数指示灯600的熄灭与点亮直观地判断待测IGBT的导通情况以及待测IGBT阈值电压采集完成情况。

可选地，图7为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图7所示，IGBT阈值电压测试电路还包括10ms单稳态触发器711、第一1s单稳态触发器712和数字仪表713，数字仪表713具有锁定功能，数字仪表713的输入端与采样保持模块500的输出端电连接，用于显示采集的待测IGBT的控制端G的电压，10ms单稳态触发器711的输入端与20ms单稳态触发器412的输出端电连接，10ms单稳态触发器711的输出端与第一1s单稳态触发器712的输入端电连接，第一1s单稳态触发器712的输出端与数字仪表713的复位保持端电连接，用于锁定数字仪表713显示的数值。

具体地，采样保持模块500采用并保持待测IGBT的控制端G的电压时，20ms单稳态触发器412输出的20ms脉冲信号的下降沿依次经过10ms单稳态触发器711与第一1s单稳态触发器712后产生1s脉冲，此1s脉冲输入到数字仪表713的复位保持端，仪表复位保持端高电平复位低电平保持，数字仪表713显示并保持的数值为采样保持模块500采用并保持的待测IGBT的控制端G的电压值，即为IGBT的阈值电压值。

可选地，图8为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图8所示，IGBT阈值电压测试电路还包括第二1s单稳态触发器811、第四开关812和第二电阻R2，第二1s单稳态触发器811的输入端与第一1s单稳态触发器712的输出端电连接，第二1s单稳态触发器811的输出端与第四开关812的控制端电连接，第二电阻R2的第一端与充电模块200的第一端及第三开关214的第二极s电连接，第二电阻R2的第二端与第四开关812的第一极电连接，第四开关812的第二极和充电模块200的第二端接地。

具体地，第一1s单稳态触发器产生的1s脉冲的下降沿经过第二1s单稳态触发器2后产生1s脉冲，并输入到第四开关812的控制端，第四开关812可为NPN型IGBT，NPN型IGBT的集电极作为第四开关812的第一极，NPN型IGBT的发射极作为第四开关812的第二极，NPN型IGBT的基极作为第四开关812的控制端，此时第二电阻R2与第四开关812组成一放电电路，用于对充电模块200进行放电，以为待测IGBT阈值电压的下一次测试做好准备。

可选地，图9为本发明实施例提供的另一种IGBT阈值电压测试电路电路图，如图9所示，IGBT阈值电压测试电路还包括测试按钮，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911、第二常开触点912和常闭触点913；

反相器113的输出端通过第一常开触点911与所述第一开关111的控制端i电连接，第二电源V2通过第二常开触点912与锁定比较器112的第一输入端t电连接，第二电阻R2的第二端通过常闭触点913接地。

具体地，可通过测试按钮启动或复位IGBT阈值电压测试电路，测试按钮可为自锁开关。对IGBT阈值电压测试电路上电后，初始偏置电压的作用，锁定比较器112输出低电平，反相器113输出高电平，按下测试按钮，反相器113输出的高电平使得第一开关111和第二开关211导通，测试完成时，锁定比较器112输出高电平，反相器113输出低电平，第二电阻R2与第四开关812组成的放电电路对充电模块200进行放电后，再次按下测试按钮以复位IGBT阈值电压测试电路，在复位的过程中，第二电阻R2与测试按钮的常闭触点913组成又一放电电路，以继续对充电模块200进行放电，确保将充电模块200放电至0伏，以更好地以为待测IGBT阈值电压的下一次测试做好准备。

本发明实施例提供的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。控制模块可包括第一控制单元、第二控制单元和第三控制单元；第一控制单元可包括锁定比较器、反相器、第一开关、第一电源和第一电阻；第二控制单元可包括锁定比较器、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；第三控制单元包括可第四电源。导通状态检测模块可包括第二比较器。采样控制模块可包括5ms单稳态触发器和20ms单稳态触发器。IGBT阈值电压测试电路还可包括可读数指示灯、10ms单稳态触发器、第一1s单稳态触发器、第二1s单稳态触发器、数字仪表、第二电阻、第四开关和测试按钮。其中，充电模块可包括电容及电阻，采样保持模块可包括采样保持器。

对IGBT阈值电压测试电路上电后，由于偏置电压的作用，锁定比较器输出低电平，可读数指示灯灭，反相器输出高电平，按下测试按钮，反相器输出的高电平使得第一开关和第二开关导通，第一开关和第二开关导通后，第一电源通过第一电阻为待测IGBT的第一极提供电压，分压电路通过第一比较器使得第三开关导通，第三开关导通后，第三电源为充电模块充电以使充电模块为待测IGBT的控制端提供线性增加的电压，随着待测IGBT的控制端的电压逐渐上升，待测IGBT的第一极与第二极之间导通瞬间，第二比较器由输出高电平变为输出低电平，下跳沿触发5ms单稳态触发器，5ms单稳态触发器下降沿触发20ms单稳态触发器产生20ms脉冲，该20ms脉冲输入至采样保持模块的采样端，使得采样保持模块采用并保持待测IGBT的控制端的电压，该采用并保持待测IGBT的控制端的电压为待测IGBT的控制端与第二极之间的电压，即为待测IGBT的阈值电压，同时该20ms脉冲使锁定比较器输出并保持为高电平，可读数指示灯亮，反相器输出低电平，第一开关和第二开关截止，停止对充电模块的充电。且20ms脉冲的下降沿经过第一1s单稳态触发器后产生1s脉冲，此1s脉冲输入到数字仪表的复位保持端，数字仪表显示并保持的数值为采样保持模块采用并保持待测IGBT的控制端的电压值，即为即为待测IGBT的阈值电压值，第一1s单稳态触发器产生1s脉冲的下降沿经过第二1s单稳态触发器后产生1s脉冲，输入到第四开关的控制端，充电模块经第二电阻与第四开关为自身进行放电，以为IGBT阈值电压的下一次测试作好准备，再次按下测试按钮以复位IGBT阈值电压测试电路，在复位的过程中，第二电阻与测试按钮的常闭触点继续对充电模块进行放电，确保将充电模块放电至0伏，以更好地以为待测IGBT阈值电压的下一次测试做好准备。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (12)

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，所述第三开关的第二极与所述充电模块电连接。

5.根据权利要求3或4所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述第三控制单元包括第四电源，所述第四电源与所述导通状态检测模块的第一输入端电连接。

6.根据权利要求4所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述导通状态检测模块包括第二比较器；

所述第二比较器的第一输入端与所述控制模块的第三输出端连接，所述第二比较器的第二输入端与所述待测IGBT的第一极电连接，所述第二比较器的输出端与所述采样控制模块输入端电连接。

7.根据权利要求6所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述采样控制模块包括5ms单稳态触发器和20ms单稳态触发器；

所述5ms单稳态触发器的输入端与所述第二比较器的输出端连接，所述5ms单稳态出发器的输出端与所述20ms单稳态触发器的输入端连接，所述20ms单稳态触发器的输出端与所述样保持模块的采样端电连接。

8.根据权利要求7所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，所述20ms单稳态触发器的输出端与所述锁定比较器的第二输入端电连接，用于翻转所述锁定比较器的输出电平。

9.根据权利要求8所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，还包括可读数指示灯，所述可读数指示灯的输入端与所述锁定比较器的输出端电连接。

10.根据权利要求8所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，还包括10ms单稳态触发器、第一1s单稳态触发器和数字仪表，所述数字仪表具有锁定功能，所述数字仪表的输入端与所述采样保持模块的输出端电连接，用于显示采集的所述待测IGBT的控制端的电压，所述10ms单稳态触发器的输入端与所述20ms单稳态触发器的输出端电连接，所述10ms单稳态触发器的输出端与所述第一1s单稳态触发器的输入端电连接，所述第一1s单稳态触发器的输出端与所述数字仪表的复位保持端电连接，用于锁定所述数字仪表显示的数值。

11.根据权利要求10所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，还包括第二1s单稳态触发器、第四开关和第二电阻，所述第二1s单稳态触发器的输入端与所述第一1s单稳态触发器的输出端电连接，所述第二1s单稳态触发器的输出端与所述第四开关的控制端电连接，所述第二电阻的第一端与所述充电模块的第一端及所述第三开关的第二极电连接，所述第二电阻的第二端与所述第四开关的第一极电连接，所述第四开关的第二极和所述充电模块的第二端接地。

12.根据权利要求11所述的IGBT阈值电压测试电路，其特征在于，还包括测试按钮，用于启动所述IGBT阈值电压测试电路；

所述测试按钮包括第一常开触点、第二常开触点和常闭触点；

所述反相器的输出端通过所述第一常开触点与所述第一开关的控制端电连接，所述第二电源通过所述第二常开触点与所述锁定比较器的第一输入端电连接，所述第二电阻的第二端通过所述常闭触点接地。

Images