CN112415356A - 一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法 - Google Patents
一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112415356A CN112415356A CN202011222167.4A CN202011222167A CN112415356A CN 112415356 A CN112415356 A CN 112415356A CN 202011222167 A CN202011222167 A CN 202011222167A CN 112415356 A CN112415356 A CN 112415356A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- thyristor
- tested
- turn
- circuit
- voltage source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 137
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 35
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 claims description 28
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000010998 test method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/26—Testing of individual semiconductor devices
- G01R31/2607—Circuits therefor
- G01R31/263—Circuits therefor for testing thyristors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
本申请公开了一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法，以提高实验室测量出的晶闸管关断特性与实际工况下的晶闸管关断特性的等效性。该装置包括：晶闸管关断特性测试电路和控制器。测试电路中的一可控开关与被测晶闸管串联后接在向负载供电的回路上，被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管的运行参数大小进行设定。控制器向可控开关和被测晶闸管下发开通指令，形成所述回路，等待第一预设时间后向可控开关和被测晶闸管下发关断指令，再等待第二预设时间后切换回向可控开关下发开通指令，判断是否再次形成该回路，若是，判定被测晶闸管关断稳定性不足。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法。
背景技术
晶闸管的关断特性是晶闸管最重要的技术指标，晶闸管关断特性不稳定，会造成晶闸管误开通，导致晶闸管所在电路系统出现故障。晶闸管厂家测量出的晶闸管反向恢复电荷，虽然能在一定程度上反映晶闸管的关断特性，但其与实际工况下晶闸管的关断特性有较大偏差，所以并不能较好体现实际工况下的晶闸管关断特性。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法，以提高实验室测量出的晶闸管关断特性与实际工况下的晶闸管关断特性的等效性。
一种晶闸管关断特性测试装置，包括：晶闸管关断特性测试电路和控制器；
晶闸管关断特性测试电路中的一可控开关与被测晶闸管串联接在向负载供电的回路上，被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管的运行参数大小进行设定；
所述控制器，用于向所述可控开关和所述被测晶闸管下发开通指令，形成所述回路，等待第一预设时间后切换为向所述可控开关和所述被测晶闸管下发关断指令，再等待第二预设时间后切换回向所述可控开关下发开通指令，然后判断是否再次形成所述回路，若否，判定所述被测晶闸管关断特性稳定，若是，判定所述被测晶闸管关断稳定性不足。
可选的，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数中的任意一项或多项均能达到对应的预设值。
可选的，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，四个带反并联二极管的IGBT，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，负载电阻，RC电路和放电电路；
所述放电电路和稳压电容均并联在所述直流电压源上；
IGBT1和IGBT3的电能输入端接所述直流电压源的正极；
IGBT2和IGBT4的电能输出端接所述直流电压源的负极；
IGBT1的电能输出端接IGBT2的电能输入端；
IGBT3的电能输出端接IGBT4的电能输入端；
所述被测晶闸管的阳极接IGBT1的电能输出端，阴极接IGBT3的电能输出端；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
初始情况下，IGBT2、IGBT3、IGBT4及被测晶闸管T均保持关断状态，IGBT1处于导通状态；所述可控开关为IGBT4。
可选的，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，带反并联二极管的IGBT，负载电阻，续流二极管，RC电路和放电电路；
所述放电电路和所述稳压电容均并联在所述直流电压源上；
所述IGBT的电能输入端接所述直流电压源的正极；
所述被测晶闸管的阳极接所述IGBT的电能输出端，阴极接所述直流电压源的负极；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述续流二极管与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
所述可控开关为所述IGBT。
可选的，所述参数配置包括如下三项中的任意一项或多项：所述RC电路的参数和/或所述直流电压源的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的电压上升率du/dt达到相应预设值；所述直流电压源和/或所述负载电阻的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的通态电流达到相应预设值；所述第二预设时间的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的关断时间达到相应预设值。
可选的，在上述公开的任一种晶闸管关断特性测试装置中，被测晶闸管为在风电双馈变流器领域应用的Crowbar电路中的晶闸管。
可选的，当被测晶闸管为在风电双馈变流器领域应用的Crowbar电路中的晶闸管时，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数均能达到对应的预设值。
可选的，在上述公开的任一种晶闸管关断特性测试装置中，所述判断是否再次形成所述回路，为：判断当前时刻下所述被测晶闸管是否有通态电流流过。
一种晶闸管关断特性测试方法，应用于晶闸管关断特性测试装置；所述晶闸管关断特性测试装置包括晶闸管关断特性测试电路；晶闸管关断特性测试电路中的一可控开关与被测晶闸管串联接在向负载供电的回路上，被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管的运行参数大小进行设定；
所述晶闸管关断特性测试方法包括：
向所述可控开关和所述被测晶闸管下发开通指令，形成所述回路，等待第一预设时间后切换为向所述可控开关和所述被测晶闸管下发关断指令，再等待第二预设时间后切换回向所述可控开关下发开通指令，然后判断是否再次形成所述回路；
若否，判定所述被测晶闸管关断特性稳定；
若是，判定所述被测晶闸管关断稳定性不足。
可选的，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数中的任意一项或多项均能达到对应的预设值。
可选的，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，四个带反并联二极管的IGBT，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，负载电阻，RC电路和放电电路；
所述放电电路和稳压电容均并联在所述直流电压源上；
IGBT1和IGBT3的电能输入端接所述直流电压源的正极；
IGBT2和IGBT4的电能输出端接所述直流电压源的负极；
IGBT1的电能输出端接IGBT2的电能输入端；
IGBT3的电能输出端接IGBT4的电能输入端；
所述被测晶闸管的阳极接IGBT1的电能输出端，阴极接IGBT3的电能输出端；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
初始情况下，IGBT2、IGBT3、IGBT4及被测晶闸管T均保持关断状态，IGBT1处于导通状态；所述可控开关为IGBT4。
可选的，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，带反并联二极管的IGBT，负载电阻，续流二极管，RC电路和放电电路；
所述放电电路和所述稳压电容均并联在所述直流电压源上；
所述IGBT的电能输入端接所述直流电压源的正极；
所述被测晶闸管的阳极接所述IGBT的电能输出端，阴极接所述直流电压源的负极；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述续流二极管与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
所述可控开关为所述IGBT。
可选的，在上述公开的任一种晶闸管关断特性测试方法中，所述参数配置包括如下三项中的任意一项或多项：所述RC电路的参数和/或所述直流电压源的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的电压上升率du/dt达到相应预设值；所述直流电压源和/或所述负载电阻的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的通态电流达到相应预设值；所述第二预设时间的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的关断时间达到相应预设值。
从上述的技术方案可以看出，针对实际工况下影响晶闸管关断特性的各项运行参数，本发明将被测晶闸管的所述各项运行参数大小设定为与实际工况下基本一致，然后实测当前测试环境下被测晶闸管的关断特性，保证了实验室测量出的被测晶闸管关断特性与实际工况下的晶闸管关断特性基本等效，有利于快速筛选出满足实际应用所需关断特性的晶闸管。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种晶闸管关断特性测试装置结构示意图；
图2为可控开关K1的驱动信号波形，以及被测晶闸管T关断特性稳定时的通态电流波形示意图；
图3为可控开关K1的驱动信号波形，以及被测晶闸管T发生误导通时的通态电流波形示意图；
图4为本发明实施例公开的一种晶闸管关断特性测试电路结构示意图；
图5为本发明实施例公开的又一种晶闸管关断特性测试电路结构示意图；
图6为本发明实施例公开的一种晶闸管关断特性测试方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例公开了一种晶闸管关断特性测试装置，包括：晶闸管关断特性测试电路100和控制器200(图1中未示出晶闸管关断特性测试电路100和控制器200之间的连接线)；
在被测晶闸管T接入晶闸管关断特性测试电路100后，晶闸管关断特性测试电路100中的可控开关K1与被测晶闸管T串联接在向负载(例如图1中示出的负载电阻R)供电的回路上；其中，被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管所需的运行参数大小进行设定，而调整被测晶闸管的运行参数是通过调整晶闸管关断特性测试装置的参数配置实现；
控制器200，用于向可控开关K1和被测晶闸管T下发开通指令，形成所述回路，等待第一预设时间t1后切换为向可控开关K1和被测晶闸管T下发关断指令，再等待第二预设时间t2后切换回向可控开关K1下发开通指令，然后判断是否再次形成所述回路，若否，判定被测晶闸管T关断特性稳定，若是，判定被测晶闸管T关断稳定性不足。
可选的，根据不同的实际工况，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，被测晶闸管T的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数中的任意一项或多项均能达到对应的预设值。
对本发明实施例的原理分析如下：
以晶闸管作为核心组件的Crowbar电路(即转子侧撬棒电路)，是风电双馈变流器进行低电压穿越的关键电路。在风电双馈变流器进行低电压穿越期间，Crowbar电路需要在短时间内泄放较大能量，如果晶闸管的电压上升率du/dt超过上限值，就会使晶闸管误导通。同时，为了较快响应晶闸管关断指令，Crowbar电路需要选择关断速度较快的晶闸管(即关断时间较短的晶闸管，关断时间＝反向阻断恢复时间+正向阻断恢复时间)，而关断速度较快的晶闸管，在高压应用领域，其通流能力通常较弱，且性价比不高。所以，在风电双馈变流器领域应用的Crowbar电路中，需要选择断态电压临界上升率du/dt、关断时间和通态电流均满足要求的晶闸管从而保证晶闸管关断稳定性。
针对实际工况下影响晶闸管关断特性的各项晶闸管运行参数，本发明实施例通过改变被测晶闸管T的这各项运行参数，使其与实际工况下大小基本一致，然后实测当前测试环境下被测晶闸管T的关断特性，保证了实验室测量出的被测晶闸管T关断特性与实际工况下的晶闸管关断特性基本等效。
需要说明的是，不同应用场合下，晶闸管同一项运行参数对其关断特性的影响程度可能不同，当该项运行参数在当前应用场合下对其关断特性的影响非常小，普通晶闸管在该项运行参数上均可满足要求时，那么在参数设置阶段，可以只改变被测晶闸管T的其他几项运行参数，实测当前测试环境下其他几项运行参数对被测晶闸管T关断特性的影响，从而获得相当于实际工况下晶闸管的关断特性。例如，在对晶闸管的电压上升率du/dt有严格要求、但对晶闸管的关断时间及通态电流无严格要求的实际工况下，仅通过改变被测晶闸管T的电压上升率du/dt，实测当前试验条件下晶闸管的电压上升率du/dt对晶闸管关断特性的影响，即可获得相当于实际工况下被测晶闸管的关断特性。
基于以上原理，本发明实施例设计了如上晶闸管关断特性测试装置，在每次测试前，先通过对晶闸管关断特性测试装置进行参数配置，将实际工况下会影响到晶闸管关断特性的若干项晶闸管运行参数，作为测试时被测晶闸管T要达到的运行参数值。在测试时，t1时间段内，向可控开关K1和被测晶闸管T下发开通指令，此时可控开关K1和被测晶闸管T均开通，形成向负载供电的回路，被测晶闸管T上有通态电流I_T流过；在接下来的t2时间段内，向可控开关K1和被测晶闸管T下发关断指令，此时不再形成所述回路，通态电流I_T被泄放到零；在接下来的t3时间段内，向可控开关K1下发开通指令而不向被测晶闸管T下发开通指令，此时如果依然形成所述回路，说明被测晶闸管T发生了误导通，被测晶闸管T关断稳定性不足，如果未形成所述回路，说明被测晶闸管T关断特性稳定。如图2和图3所示，图2为可控开关K1的驱动信号波形，以及被测晶闸管T关断特性稳定时的通态电流波形示意图；图3为可控开关K1的驱动信号波形，以及被测晶闸管T发生误导通时的通态电流波形示意图，图3中用虚线框框出误导通区域。
其中，判断被测晶闸管T是否发生了误导通的方式，可以通过测试通态电流I_T的有无，或者测试负载电压的大小来实现。
由以上描述可以看出，针对实际工况下影响晶闸管关断特性的各项晶闸管运行参数，本发明实施例将被测晶闸管T的所述各项运行参数限定为与实际工况下大小基本一致，然后实测当前测试环境下被测晶闸管T的关断特性，保证了实验室测量出的被测晶闸管关断特性与实际工况下的晶闸管关断特性基本等效，有利于快速筛选出满足实际应用所需关断特性的晶闸管。
其中，晶闸管关断特性测试电路100可选用的电路拓扑结构较多，本发明实施例仅提供以下两个示例。
示例1：如图4所示，晶闸管关断特性测试电路100包括：直流电压源U，稳压电容C，四个带反并联二极管的IGBT，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，负载电阻R，RC电路10和放电电路20；
放电电路20和稳压电容C均并联在直流电压源U上；
IGBT1和IGBT3的电能输入端接直流电压源U的正极；
IGBT2和IGBT4的电能输出端接直流电压源U的负极；
IGBT1的电能输出端接IGBT2的电能输入端；
IGBT3的电能输出端接IGBT4的电能输入端；
被测晶闸管T的阳极接IGBT1的电能输出端，阴极接IGBT3的电能输出端；
负载电阻R与被测晶闸管T串联后再与RC电路10并联。
图1实施例中的可控开关K1即为图4中的IGBT4，此时所述控制器对图4所示电路的控制分为如下4个阶段：
阶段1：初始情况下，IGBT2、IGBT3、IGBT4及被测晶闸管T均保持关断状态，IGBT1处于导通状态，以及放电电路20未启动。
阶段2：t1时间段内，为防止测试电路产生振荡，让IGBT4和被测晶闸管T先后导通，形成导通回路，存在通态电流I_T，其流向如图4中虚线箭头所示。
阶段3：t2时间段内，IGBT4和被测晶闸管T的门极均关断，通态电流I_T通过IGBT3的反并联二极管很快续流为零。
阶段4：t3时间段内，再次开通IGBT4，但被测晶闸管T无开通信号。此时观测是否有通态电流I_T，若无通态电流I_T，说明被测晶闸管T未导通，反之，说明被测晶闸管T受外部参数变化而误导通。
在测试结束后，通过放电电路20将稳压电容C上的电荷泄放掉。放电电路20可采用一个开关和一个电阻串联的结构。
IGBT的门极为负压可以保证本IGBT稳定在关断状态，门极为正压可以保证本IGBT稳定在导通状态，图4中设置的负压值为-15V、正压值为+15V仅是作为一个示例。
示例2：如图5所示，晶闸管关断特性测试电路100包括：直流电压源U，稳压电容C，带反并联二极管的IGBT，负载电阻R，续流二极管D2，RC电路10和放电电路20；
放电电路20和稳压电容C均并联在直流电压源U上；
IGBT的电能输入端接直流电压源U的正极；
被测晶闸管T的阳极接IGBT的电能输出端，阴极接直流电压源U的负极；
负载电阻R与被测晶闸管T串联后再与RC电路10并联；
二极管D2与RC电路10并联。
图1实施例中的可控开关K1即为图5中的IGBT。图5中，IGBT和被测晶闸管T均导通时有通态电流I_T流过，其流向如图5中虚线箭头所示。
不论是在图4还是图5中均满足，所述参数配置包括如下三项中的任意一项或多项：RC电路10的参数和/或直流电压源U的大小被配置为，能够使测试时被测晶闸管T的电压上升率du/dt达到相应预设值；直流电压源U和/或负载电阻R的大小被配置为，能够使测试时被测晶闸管T的通态电流达到相应预设值；t2的大小被配置为，能够使测试时被测晶闸管T的关断时间达到相应预设值。
本发明实施例还公开了一种晶闸管关断特性测试方法，应用于晶闸管关断特性测试装置；所述晶闸管关断特性测试装置包括晶闸管关断特性测试电路；晶闸管关断特性测试电路中的一可控开关与被测晶闸管串联接在向负载供电的回路上，被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管的运行参数大小进行设定；
如图6所示，所述晶闸管关断特性测试方法包括：
步骤S01：向所述可控开关和所述被测晶闸管下发开通指令，形成所述回路；
步骤S02：等待第一预设时间后切换为向所述可控开关和所述被测晶闸管下发关断指令；
步骤S03：等待第二预设时间后切换回向所述可控开关下发开通指令；
步骤S04：判断是否再次形成所述回路；若否，进入步骤S05；若是，进入步骤S06。
其中，所述判断是否再次形成所述回路，可以是：判断当前时刻下所述被测晶闸管是否有通态电流流过。
步骤S05：判定所述被测晶闸管关断特性稳定。
步骤S06：判定所述被测晶闸管关断稳定性不足。
可选的，根据不同的实际工况，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数中的任意一项或多项均能达到对应的预设值。
可选的，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，四个带反并联二极管的IGBT，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，负载电阻，RC电路和放电电路；
所述放电电路和稳压电容均并联在所述直流电压源上；
IGBT1和IGBT3的电能输入端接所述直流电压源的正极；
IGBT2和IGBT4的电能输出端接所述直流电压源的负极；
IGBT1的电能输出端接IGBT2的电能输入端；
IGBT3的电能输出端接IGBT4的电能输入端；
所述被测晶闸管的阳极接IGBT1的电能输出端，阴极接IGBT3的电能输出端；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
初始情况下，IGBT2、IGBT3、IGBT4及被测晶闸管T均保持关断状态，IGBT1处于导通状态；所述可控开关为IGBT4。
或者，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，带反并联二极管的IGBT，负载电阻，续流二极管，RC电路和放电电路；
所述放电电路和所述稳压电容均并联在所述直流电压源上；
所述IGBT的电能输入端接所述直流电压源的正极；
所述被测晶闸管的阳极接所述IGBT的电能输出端，阴极接所述直流电压源的负极；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述续流二极管与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
所述可控开关为所述IGBT。
可选的，在上述公开的任一种晶闸管关断特性测试方法中，所述参数配置包括如下三项中的任意一项或多项：所述RC电路的参数和/或所述直流电压源的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的电压上升率du/dt达到相应预设值；所述直流电压源和/或所述负载电阻的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的通态电流达到相应预设值；所述第二预设时间的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的关断时间达到相应预设值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于其与实施例公开的装置相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见装置部分说明即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的不同对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (13)
1.一种晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，包括：晶闸管关断特性测试电路和控制器；
晶闸管关断特性测试电路中的一可控开关与被测晶闸管串联接在向负载供电的回路上；被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管的运行参数大小进行设定；
所述控制器，用于向所述可控开关和所述被测晶闸管下发开通指令，形成所述回路，等待第一预设时间后切换为向所述可控开关和所述被测晶闸管下发关断指令，再等待第二预设时间后切换回向所述可控开关下发开通指令，然后判断是否再次形成所述回路，若否，判定所述被测晶闸管关断特性稳定，若是，判定所述被测晶闸管关断稳定性不足。
2.根据权利要求1所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数中的任意一项或多项均能达到对应的预设值。
3.根据权利要求1所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，四个带反并联二极管的IGBT，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，负载电阻，RC电路和放电电路；
所述放电电路和稳压电容均并联在所述直流电压源上；
IGBT1和IGBT3的电能输入端接所述直流电压源的正极；
IGBT2和IGBT4的电能输出端接所述直流电压源的负极；
IGBT1的电能输出端接IGBT2的电能输入端；
IGBT3的电能输出端接IGBT4的电能输入端；
所述被测晶闸管的阳极接IGBT1的电能输出端，阴极接IGBT3的电能输出端；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
初始情况下，IGBT2、IGBT3、IGBT4及被测晶闸管T均保持关断状态，IGBT1处于导通状态；所述可控开关为IGBT4。
4.根据权利要求1所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，带反并联二极管的IGBT，负载电阻，续流二极管，RC电路和放电电路；
所述放电电路和所述稳压电容均并联在所述直流电压源上；
所述IGBT的电能输入端接所述直流电压源的正极；
所述被测晶闸管的阳极接所述IGBT的电能输出端，阴极接所述直流电压源的负极；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述续流二极管与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
所述可控开关为所述IGBT。
5.根据权利要求2或3所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述参数配置包括如下三项中的任意一项或多项：
所述RC电路的参数和/或所述直流电压源的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的电压上升率du/dt达到相应预设值；
所述直流电压源和/或所述负载电阻的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的通态电流达到相应预设值；
所述第二预设时间的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的关断时间达到相应预设值。
6.根据权利要求1所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，被测晶闸管为在风电双馈变流器领域应用的Crowbar电路中的晶闸管。
7.根据权利要求6所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数均能达到对应的预设值。
8.根据权利要求1所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述判断是否再次形成所述回路，为：判断当前时刻下所述被测晶闸管是否有通态电流流过。
9.一种晶闸管关断特性测试方法，其特征在于，应用于晶闸管关断特性测试装置；所述晶闸管关断特性测试装置包括晶闸管关断特性测试电路；晶闸管关断特性测试电路中的一可控开关与被测晶闸管串联接在向负载供电的回路上，被测晶闸管的运行参数大小根据实际工况下晶闸管的运行参数大小进行设定；
所述晶闸管关断特性测试方法包括：
向所述可控开关和所述被测晶闸管下发开通指令，形成所述回路，等待第一预设时间后切换为向所述可控开关和所述被测晶闸管下发关断指令，再等待第二预设时间后切换回向所述可控开关下发开通指令，然后判断是否再次形成所述回路；
若否，判定所述被测晶闸管关断特性稳定；
若是，判定所述被测晶闸管关断稳定性不足。
10.根据权利要求9所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试装置的参数配置满足：在测试时，所述被测晶闸管的电压上升率du/dt、关断时间和通态电流这三项运行参数中的任意一项或多项均能达到对应的预设值。
11.根据权利要求9所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，四个带反并联二极管的IGBT，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3和IGBT4，负载电阻，RC电路和放电电路；
所述放电电路和稳压电容均并联在所述直流电压源上；
IGBT1和IGBT3的电能输入端接所述直流电压源的正极；
IGBT2和IGBT4的电能输出端接所述直流电压源的负极；
IGBT1的电能输出端接IGBT2的电能输入端；
IGBT3的电能输出端接IGBT4的电能输入端；
所述被测晶闸管的阳极接IGBT1的电能输出端，阴极接IGBT3的电能输出端；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
初始情况下，IGBT2、IGBT3、IGBT4及被测晶闸管T均保持关断状态，IGBT1处于导通状态；所述可控开关为IGBT4。
12.根据权利要求9所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述晶闸管关断特性测试电路包括：直流电压源，稳压电容，带反并联二极管的IGBT，负载电阻，续流二极管，RC电路和放电电路；
所述放电电路和所述稳压电容均并联在所述直流电压源上；
所述IGBT的电能输入端接所述直流电压源的正极；
所述被测晶闸管的阳极接所述IGBT的电能输出端，阴极接所述直流电压源的负极；
所述负载电阻与所述被测晶闸管串联后再与所述RC电路并联；
所述续流二极管与所述RC电路并联；
所述放电电路用于在测试结束后，将所述稳压电容上的电荷泄放掉；
所述可控开关为所述IGBT。
13.根据权利要求9所述的晶闸管关断特性测试装置，其特征在于，所述参数配置包括如下三项中的任意一项或多项：
所述RC电路的参数和/或所述直流电压源的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的电压上升率du/dt达到相应预设值；所述直流电压源和/或所述负载电阻的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的通态电流达到相应预设值；所述第二预设时间的大小被配置为，能够使测试时所述被测晶闸管的关断时间达到相应预设值。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011222167.4A CN112415356A (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011222167.4A CN112415356A (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112415356A true CN112415356A (zh) | 2021-02-26 |
Family
ID=74828286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011222167.4A Pending CN112415356A (zh) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | 一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112415356A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113253085A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 合肥恒钧检测技术有限公司 | 一种功率半导体器件功率循环测试方法和系统 |
Citations (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2152000A1 (de) * | 1971-10-19 | 1973-04-26 | Licentia Gmbh | Simulier- und pruefschaltung fuer einen thyristor-schwingstromschalter |
| JPS5739366A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | Measuring method for turn-off time of thyristor |
| DE3434607A1 (de) * | 1984-09-18 | 1986-03-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines abschalthyristors |
| JPS61151481A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Ltd | サイリスタのｄｖ／ｄｔ耐量測定方法 |
| DE3627114A1 (de) * | 1986-08-06 | 1988-02-11 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur pruefung des einschaltverhaltens eines thyristorventils |
| CN2039028U (zh) * | 1988-08-24 | 1989-06-07 | 浙江大学 | 晶闸管动态特性测试仪 |
| JPH09211089A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回路遮断器およびそのテスト装置 |
| DE10125210A1 (de) * | 2001-05-21 | 2003-01-23 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Schaltungsanordnungen zum Speisen einer Last |
| CN101806853A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-08-18 | 许继集团有限公司 | 一种高压晶闸管在线测试的方法及装置 |
| CN202362430U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-01 | 广州三晶电气有限公司 | 一种并网逆变器的继电器失效检测装置 |
| CN103176124A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-26 | 国网智能电网研究院 | 一种基于半波法的大功率晶闸管关断特性测试方法 |
| CN103278758A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-09-04 | 国家电网公司 | 一种大功率晶闸管关断特性测试方法及其测试装置 |
| KR101326327B1 (ko) * | 2012-05-22 | 2013-11-11 | 명지대학교 산학협력단 | 사이리스터 밸브의 합성 시험 장치 |
| CN203310962U (zh) * | 2013-04-19 | 2013-11-27 | 国家电网公司 | 一种大功率晶闸管关断特性测试装置 |
| CN203504513U (zh) * | 2013-09-27 | 2014-03-26 | 浙江海得新能源有限公司 | 一种强制关断晶闸管的辅助关断电路 |
| CN205786994U (zh) * | 2016-05-24 | 2016-12-07 | 许继电气股份有限公司 | 一种直流输电晶闸管后备保护特性测试装置 |
| CN106646181A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-10 | 瑞能半导体有限公司 | 晶闸管测试电路和测试方法 |
| CN106896258A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-27 | 西北核技术研究所 | 一种晶闸管瞬态导通压降测量电路 |
| CN106980077A (zh) * | 2016-01-18 | 2017-07-25 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种晶闸管串联配对测试电路及方法 |
| CN206788311U (zh) * | 2017-01-16 | 2017-12-22 | 南京三倍速机电有限公司 | 一种晶闸管检测电路 |
| CN111007375A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-14 | 清华大学 | 一种功率半导体元件驱动关断功能测试电路及其控制方法 |
| CN211236115U (zh) * | 2019-08-13 | 2020-08-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种带阻尼回路的晶闸管的导通测试电路 |
| CN111562494A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-08-21 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种测试换流阀开通关断特性的试验电路、方法 |
| CN211478537U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-09-11 | 力特半导体（无锡）有限公司 | 测试电路及测试系统 |
-
2020
- 2020-11-05 CN CN202011222167.4A patent/CN112415356A/zh active Pending
Patent Citations (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2152000A1 (de) * | 1971-10-19 | 1973-04-26 | Licentia Gmbh | Simulier- und pruefschaltung fuer einen thyristor-schwingstromschalter |
| JPS5739366A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-04 | Mitsubishi Electric Corp | Measuring method for turn-off time of thyristor |
| DE3434607A1 (de) * | 1984-09-18 | 1986-03-27 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines abschalthyristors |
| JPS61151481A (ja) * | 1984-12-26 | 1986-07-10 | Hitachi Ltd | サイリスタのｄｖ／ｄｔ耐量測定方法 |
| DE3627114A1 (de) * | 1986-08-06 | 1988-02-11 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zur pruefung des einschaltverhaltens eines thyristorventils |
| CN2039028U (zh) * | 1988-08-24 | 1989-06-07 | 浙江大学 | 晶闸管动态特性测试仪 |
| JPH09211089A (ja) * | 1996-01-30 | 1997-08-15 | Mitsubishi Electric Corp | 回路遮断器およびそのテスト装置 |
| DE10125210A1 (de) * | 2001-05-21 | 2003-01-23 | Endress & Hauser Gmbh & Co Kg | Schaltungsanordnungen zum Speisen einer Last |
| CN101806853A (zh) * | 2010-05-07 | 2010-08-18 | 许继集团有限公司 | 一种高压晶闸管在线测试的方法及装置 |
| CN202362430U (zh) * | 2011-12-14 | 2012-08-01 | 广州三晶电气有限公司 | 一种并网逆变器的继电器失效检测装置 |
| KR101326327B1 (ko) * | 2012-05-22 | 2013-11-11 | 명지대학교 산학협력단 | 사이리스터 밸브의 합성 시험 장치 |
| CN103176124A (zh) * | 2013-02-27 | 2013-06-26 | 国网智能电网研究院 | 一种基于半波法的大功率晶闸管关断特性测试方法 |
| CN203310962U (zh) * | 2013-04-19 | 2013-11-27 | 国家电网公司 | 一种大功率晶闸管关断特性测试装置 |
| CN103278758A (zh) * | 2013-04-19 | 2013-09-04 | 国家电网公司 | 一种大功率晶闸管关断特性测试方法及其测试装置 |
| CN203504513U (zh) * | 2013-09-27 | 2014-03-26 | 浙江海得新能源有限公司 | 一种强制关断晶闸管的辅助关断电路 |
| CN106980077A (zh) * | 2016-01-18 | 2017-07-25 | 株洲南车时代电气股份有限公司 | 一种晶闸管串联配对测试电路及方法 |
| CN205786994U (zh) * | 2016-05-24 | 2016-12-07 | 许继电气股份有限公司 | 一种直流输电晶闸管后备保护特性测试装置 |
| CN106646181A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-10 | 瑞能半导体有限公司 | 晶闸管测试电路和测试方法 |
| CN206788311U (zh) * | 2017-01-16 | 2017-12-22 | 南京三倍速机电有限公司 | 一种晶闸管检测电路 |
| CN106896258A (zh) * | 2017-03-30 | 2017-06-27 | 西北核技术研究所 | 一种晶闸管瞬态导通压降测量电路 |
| CN211236115U (zh) * | 2019-08-13 | 2020-08-11 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 | 一种带阻尼回路的晶闸管的导通测试电路 |
| CN111007375A (zh) * | 2019-11-08 | 2020-04-14 | 清华大学 | 一种功率半导体元件驱动关断功能测试电路及其控制方法 |
| CN211478537U (zh) * | 2019-12-25 | 2020-09-11 | 力特半导体（无锡）有限公司 | 测试电路及测试系统 |
| CN111562494A (zh) * | 2020-06-05 | 2020-08-21 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 一种测试换流阀开通关断特性的试验电路、方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| WANG, XW 等: "Active closed-loop gate voltage control method to mitigate metal-oxide semiconductor field-effect transistor turn-off voltage overshoot and ring", 《IET POWER ELECTRONICS》, 4 June 2016 (2016-06-04) * |
| 尤新勇 等: "高压电源功率对晶闸管关断时间测试的影响", 《电力电子技术》, 20 December 2017 (2017-12-20) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113253085A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 合肥恒钧检测技术有限公司 | 一种功率半导体器件功率循环测试方法和系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7151401B2 (en) | Semiconductor apparatus | |
| US7368972B2 (en) | Power transistor control device | |
| CN106416072B (zh) | 为用于半导体功率开关的驱动电路产生动态基准信号的装置和方法 | |
| JP6706834B2 (ja) | 回路遮断装置 | |
| CN108809059B (zh) | 半导体元件的驱动装置 | |
| JP2009225506A (ja) | 電力変換器 | |
| JP6883450B2 (ja) | ゲート駆動装置、ゲート駆動方法、及び半導体装置 | |
| KR20160100846A (ko) | 제어 회로 및 전력 반도체 스위치를 턴 온 하기 위한 제어 방법 | |
| JP2007028711A (ja) | 半導体素子のゲート駆動回路 | |
| US11881706B2 (en) | Switching device for opening a current path | |
| JP2001346376A (ja) | 電力用半導体素子のゲート駆動方法 | |
| EP2822129B1 (en) | Circuit for fault protection | |
| CN112415356A (zh) | 一种晶闸管关断特性测试装置和测试方法 | |
| JP2002281737A (ja) | Ｉｇｂｔ直列接続式ゲート駆動回路 | |
| CN209748179U (zh) | 一种轨道交通igbt全时保护驱动器 | |
| US11394200B2 (en) | Device and method for coupling two DC grids | |
| US20200335968A1 (en) | Current interrupting device and transistor selecting method | |
| CN102594099A (zh) | 智能功率模块的栅极驱动电路 | |
| CN112363040A (zh) | 功率半导体器件门极驱动检测电路及其控制方法 | |
| JP7063082B2 (ja) | スイッチング素子制御回路 | |
| Shibata et al. | New Transfer-Molded SLIMDIP for white goods using thin RC-IGBT with a CSTBTTM structure | |
| CN112467960B (zh) | 一种igbt均压电路及变频器 | |
| Stoermer et al. | Increased short-circuit capability of sic-mosfets by gate-drive unit | |
| EP1709739B1 (en) | Operating an electronic valve | |
| CN111834986A (zh) | 逆变器输出h桥igbt的短路保护电路及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |