CN117074897A - 一种高温反偏试验装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种高温反偏试验装置及方法，该装置包括：主电路连接单元、环境设置单元、电路控制单元及数据采集单元；主电路连接单元包括：负载高压源及至少由高压断路器及高精度测量电阻组成的多条测试支路；测试支路中设置待测器件；数据采集单元，连接待测器件，用于采集待测器件的电压信号，并在电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；电路控制单元，连接数据采集单元及高压断路器，从数据采集单元接收控制指令，根据控制指令向高压断路器输出关断信号；环境设置单元，连接数据采集单元，接收数据采集单元基于电压信号得到的漏电流信号，根据漏电流信号对待测器件进行温度调节。本申请实现了保证高温反偏试验结果的准确性和可靠性。
Description
技术领域
本申请涉及功率半导体器件可靠性测试技术领域，尤其涉及一种高温反偏试验装置及方法。
背景技术
高温反偏试验是一种测试器件可靠性的实验，通常将多个待测器件并联，例如将绝缘栅双极晶体管(IGBT)的C、E极或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)的D、S极并联，并联后将多个待测器件放置在恒温箱中为实验提供恒定的高温环境，通过直流高压源给待测器件两端施加恒定的阻断电压，并实时采集待测器件在阻断状态下的漏电流来监测待测器件老化状态，在加速老化试验下研究待测器件的可靠性。
现有技术中，一般地，依次对待测器件施加电压与温度应力，监测待测器件的漏电流，当漏电流上升至稳定数值时，即可正常进行测试。然而，对于高压大功率器件，高温反偏试验的考核电压较高，待测器件的漏电流较大且受温度影响明显，通常在mA～A量级。较大的漏电流产生不可忽略的功耗及温升，并且当多个待测器件同时进行测试时，总发热功率会达到W～kW级。此外，测试中恒温箱根据其内置传感器所在位置的温度调节输出，而无法精确控制箱内待测器件处的温度。因此，高压大功率器件进行高温反偏试验考核时，器件壳温与箱内传感器处的空气温度之间存在差异。
上述情况所导致的结果如图1所示，器件壳温被漏电流加热时，若箱内散热条件不好，器件由自热引起的温升使得器件的漏电流急剧增大，而增大的漏电流又会进一步增大器件的自热功率，从而形成正反馈加速效应，使得器件发生永久性热击穿；若箱内散热条件足够好，器件的自热功率和箱内空气散热功率能够达到平衡，由于器件壳温与箱内传感器处的空气温度之间存在差异，此时器件的温度也不会稳定在恒温箱温度设定值，而是在恒温箱环境温度设定值之上。此后随着器件在测试过程中的老化(漏电流增大)，器件的温度稳定值会上升，而温度上升又会造成漏电流的增加，从而再次形成正反馈，导致器件漏电流很快达到失效标准。而这种漏电流的上升由器件的温升、老化共同作用，无法将老化因素解耦，因此并不能反映器件的老化，也无法实现高温反偏试验的目的。
发明内容
针对现有技术中的问题，本申请实施例提供一种高温反偏试验装置及方法，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
第一方面，本申请提供一种高温反偏试验装置，包括：
主电路连接单元、环境设置单元、电路控制单元及数据采集单元；
所述主电路连接单元包括：负载高压源及至少由高压断路器及高精度测量电阻组成的多条测试支路；所述测试支路中设置待测器件；
所述数据采集单元，连接所述待测器件，用于采集待测器件的电压信号，并在所述电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；
所述电路控制单元，连接所述数据采集单元及所述高压断路器，从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令向所述高压断路器输出关断信号；
所述环境设置单元，连接所述数据采集单元，接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节。
进一步地，所述主电路连接单元还包括：三相隔离变压器，设置在所述负载高压源与市电之间，用于隔离接地噪声。
进一步地，所述测试支路还包括：熔断器，设置在所述待测器件与所述高压断路器之间，用于当所述高压断路器无法关断时，将对应的待测器件所在的测试支路切断。
进一步地，所述测试支路还包括：TVS管，与所述高精度测量电阻并联，用于在所述高精度测量电阻过电压时短路。
进一步地，所述数据采集单元包括：
A/D采集模块，用于采集所述电压信号并进行模数转换；
LabView上位机控制模块，用于在所述电压信号超过设定阈值后，向所述电路控制单元输出控制指令。
进一步地，所述数据采集单元还包括：
VCE保护模块，连接所述A/D采集模块，用于对所述A/D采集模块进行保护。
进一步地，所述电路控制单元包括：
STM32控制处理模块，从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令生成关断信号；
干簧式继电器模块，连接所述STM32控制处理模块及所述高压断路器，对所述关断信号进行放大后输出至所述高压断路器。
进一步地，所述环境设置单元包括：散热板、管道、油温机、油温控制器、PLC控制器及温度传感器；
所述散热板上设置所述待测器件，并通过所述管道与所述油温机连接，所述油温机利用循环介质调节所述散热板的温度，以调节所述待测器件的壳温；
所述PLC控制器连接油温控制器及所述温度传感器，根据所述漏电流信号及所述温度传感器采集的待测器件的壳温，输出温度控制信号至所述油温控制器；
所述油温控制器用于根据所述温度控制信号控制所述油温机工作。
进一步地，所述油温机包括：压缩机、加热器及组态屏；
所述压缩机用于冷却所述循环介质，以降低所述待测器件的壳温；
所述加热器用于加热所述循环介质，以升高所述待测器件的壳温；
所述组态屏用于人机界面交互。
第二方面，本申请提供一种高温反偏试验方法，包括：
所述数据采集单元采集待测器件的电压信号，并在所述电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；
所述电路控制单元从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令向所述高压断路器输出关断信号；
所述环境设置单元接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节。
进一步地，当所述高压断路器无法关断时，熔断器将对应的待测器件所在的测试支路切断。
进一步地，所述环境设置单元接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节，包括：
所述环境设置单元的PLC控制器根据所述漏电流信号及所述待测器件的壳温，输出温度控制信号至所述环境设置单元的油温控制器；
所述环境设置单元的油温控制器根据所述温度控制信号控制所述环境设置单元的油温机工作。
本申请提供的高温反偏试验装置及方法，通过主电路连接单元、环境设置单元、电路控制单元及数据采集单元；主电路连接单元包括：负载高压源及至少由高压断路器及高精度测量电阻组成的多条测试支路；测试支路中设置待测器件；数据采集单元，连接待测器件，用于采集待测器件的电压信号，并在电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；电路控制单元，连接数据采集单元及高压断路器，从数据采集单元接收控制指令，根据控制指令向高压断路器输出关断信号；环境设置单元，连接数据采集单元，接收数据采集单元基于电压信号得到的漏电流信号，根据漏电流信号对待测器件进行温度调节，实现了保证高温反偏试验结果的准确性和可靠性。其中，环境设置单元实现了待测器件温度的精确控制，避免了漏电流产生的温升的影响，使高温反偏试验结果更能体现待测器件自身的老化趋势。此外，环境设置单元中采用油温机代替传统恒温箱，降低了温度控制的成本，减小了高温反偏试验装置的占地空间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是现有技术中不利因素导致不利结果的流程示意图；
图2是本申请一实施例提供的高温反偏试验装置中主电路连接单元的测量电路图；
图3是本申请一实施例提供的高温反偏试验装置的结构示意图；
图4是本申请一实施例提供的高温反偏试验方法的流程示意图；
图5是本申请一实施例提供的高温反偏试验方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，但并不作为对本申请的限定。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任意组合。
在一实施例中，如图3所示，本申请提供的高温反偏试验装置200包括：主电路连接单元210、环境设置单元220、电路控制单元230及数据采集单元240；
主电路连接单元210包括：负载高压源VDS及至少由高压断路器(S1、S2、…、Sn)及高精度测量电阻(R1、R2、…、Rn)组成的多条测试支路；测试支路中设置待测器件(DUT1、DUT2、…、DUTn)；
具体地，主电路连接单元210中的“连接”指的是电路的连接，主电路连接单元210的测量电路图如图2所示，负载高压源VDS用于为多条测试支路提供电压，多条测试支路至少包括高压断路器及高精度测量电阻。例如，在n条测试支路中，高压断路器包括S1、S2、…、Sn，高精度测量电阻包括R1、R2、…、Rn，设置在n条测试支路中的待测器件包括DUT1、DUT2、…、DUTn。高压断路器用于当待测器件漏电流过大，即待测器件失效时，将对应待测器件从测试支路212中切除，不影响其余待测器件的试验。例如，当待测器件DUT1漏电流过大，代表待测器件DUT1失效，此时高压断路器S1根据电路控制单元230的控制关断，将对应的待测器件DUT1切除，使待测器件DUT1不会影响到DUT2、DUT3、…、DUTn继续进行试验，同样的，若待测器件DUT2失效，则关断高压断路器S2，以切除待测器件DUT2。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，主电路连接单元210还包括：三相隔离变压器213，设置在负载高压源VDS与市电300之间，用于隔离接地噪声。
具体地，当市电300供电至负载高压源VDS时，需要先通过三相隔离变压器213，目的是利用三相隔离变压器213为负载高压源VDS隔离来自接地的噪声，对负载高压源VDS进行保护。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，测试支路212还包括：熔断器(K1、K2、…、Kn)，设置在待测器件与高压断路器之间，用于当高压断路器无法关断时，将对应的待测器件所在的测试支路212切断。
具体地，熔断器在高压断路器无法工作时代替高压断路器将待测器件所在的测试支路212切断。例如，在n条测试支路中，熔断器包括K1、K2、…、Kn，K1设置在待测器件DUT1与高压断路器S1之间，K2设置在待测器件DUT2与高压断路器S2之间，以此类推，Kn设置在待测器件DUTn与高压断路器Sn之间。当待测器件DUT1异常失效时，由于漏电流过大(参考IEC 60747-9:2019标准)导致高压断路器S1无法切除待测器件DUT1，此时熔断器K1自动烧断将待测器件DUT1所在的测试支路212强制切断。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，测试支路212还包括：TVS管(D1、D2、…、Dn)，与高精度测量电阻并联，用于在高精度测量电阻过电压时短路。
具体地，当TVS管两端经受瞬间的高能量冲击时短路，从而确保与其并联的高精度测量电阻免受瞬态高能量的冲击而损坏。例如，在n条测试支路中，TVS管包括D1、D2、…、Dn，TVS管D1与高精度测量电阻R1并联，在高精度测量电阻R1过电压时短路，以保护高精度测量电阻R1，TVS管D2与高精度测量电阻R2并联，在高精度测量电阻R2过电压时短路，以保护高精度测量电阻R2，以此类推，TVS管Dn与高精度测量电阻Rn并联，在高精度测量电阻Rn过电压时短路，以保护高精度测量电阻Rn。
数据采集单元240，连接待测器件，用于采集待测器件的电压信号，并在电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；
具体地，在主电路连接单元210开始工作后，数据采集单元240开始采集并监测待测器件的电压信号，当监测的数值超过设定阈值，代表待测器件失效，不能继续进行试验，为了不影响其他未失效的待测器件继续进行试验，数据采集单元240向电路控制单元230输出控制指令，以使电路控制单元230对主电路连接单元210中的高压断路器进行控制，数据采集单元240实现了对待测器件的状态进行实时且有效的掌控。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，数据采集单元240包括：
A/D采集模块241，用于采集电压信号并进行模数转换；
具体地，A/D采集模块241用于将模拟电压信号转换为数字信号，A/D采集模块241中已经集成了采集电压信号的部件，能够直接通过A/D采集模块241实现电压信号的采集，并在A/D采集模块241进行模数转换后输出至LabView上位机控制模块242并进行数据监测。
LabView上位机控制模块242，用于在电压信号超过设定阈值后，向电路控制单元输出控制指令。
具体地，LabView上位机控制模块242接收A/D采集模块241输出的数字信号，并对数字信号进行监测，当监测到待测器件的数字信号超过老化指标(参考AEC-Q101标准及AQG-324标准)，LabView上位机控制模块242输出控制指令给电路控制单元230，以使电路控制单元230控制主电路连接单元210，将老化的待测器件从主电路连接单元210中切除。LabView上位机控制模块242能够实现人机交互控制试验启停、监测数据、控制电路连接单元及记录试验等。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，数据采集单元240还包括：
VCE保护模块243，连接A/D采集模块241，用于对A/D采集模块241进行保护。
具体地，VCE保护模块243能够避免装置运行过程中因电压尖峰导致的采集设备损坏，实现了对A/D采集模块241进行保护。
电路控制单元230，连接数据采集单元240及高压断路器，从数据采集单元240接收控制指令，根据控制指令向高压断路器输出关断信号；
具体地，电路控制单元230接收数据采集单元240输出的控制指令，根据控制指令向对主电路连接单元210中的高压断路器输出关断信号，以对主电路连接单元210中设置的待测器件进行切除，电路控制单元230实现了及时切除失效的待测器件。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，电路控制单元230包括：
STM32控制处理模块231，从数据采集单元240接收控制指令，根据控制指令生成关断信号；
具体地，STM32控制处理模块231连接LabView上位机控制模块242，接收LabView上位机控制模块242因待测器件老化而输出的控制指令，根据控制指令生成关断信号，并将关断信号输出至干簧式继电器模块232。
干簧式继电器模块232，连接STM32控制处理模块231及高压断路器，对关断信号进行放大后输出至高压断路器。
具体地，干簧式继电器模块232接收STM32控制处理模块231输出的关断信号，并将关断信号放大后输出至主电路连接单元210中的高压断路器，以对主电路连接单元210中设置的待测器件进行切除。
环境设置单元220，连接数据采集单元240，接收数据采集单元240基于电压信号得到的漏电流信号，根据漏电流信号对待测器件进行温度调节。
具体地，环境设置单元220接收数据采集单元240基于电压信号得到的漏电流信号，当漏电流信号稳定后，例如当10小时内漏电流变化不超过10％后，将待测器件的壳温升高至设定温度值，并根据漏电流信号及采集的待测器件的壳温对待测期间进行动态的温度调节，以保证待测器件的结温恒定。设定温度值可以为待测器件的最大结温。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，环境设置单元220包括：散热板221、管道222、油温机223、油温控制器224、PLC控制器225及温度传感器226；
散热板221上设置待测器件，并通过管道222与油温机223连接，油温机223利用循环介质调节散热板221的温度，以调节待测器件的壳温；
具体地，将油温机223的循环介质通过管道222连接在散热板221上，将待测器件设置在散热板221上，通过调节油温机223的循环介质的温度，即可调节待测器件的壳温。当待测器件产生自热时，油温机223的循环介质也会被同时加热、从而超过油温机223的温度设定值。油温机223通过检测流经散热板221的循环介质的温度即可调节下一次循环时循环介质的出油温度，从而将待测器件的温度控制在温度设定值。油温机223的循环介质可以为导热油。
PLC控制器225连接油温控制器224及温度传感器226，根据漏电流信号及温度传感器226采集的待测器件的壳温，输出温度控制信号至油温控制器224；
具体地，PLC控制器225接收数据采集单元240基于电压信号得到的漏电流信号，并获取待测器件的瞬态热阻抗及阻断特性曲线。温度传感器226连接散热板221，以采集器件的壳温，并反馈给PLC控制器225。PLC控制器225根据待测器件的漏电流信号、壳温、瞬态热阻抗及阻断特性曲线得到漏电流产生的温升，比较漏电流产生的温升与温度设定值的大小，根据比较结果将温度控制信号输出至油温控制器224，进而控制油温机223，调节油温机223的循环介质的出油温度，以保证待测器件的结温恒定。温度控制信号包括升温信号、降温信号及恒温信号。例如，待测器件的壳温与漏电流产生的温升的和(待测器件的结温)小于温度设定值时，PLC控制器225向油温控制器输出升温信号，以加热待测器件；当待测器件的壳温与漏电流产生的温升的和(待测器件的结温)大于温度设定值时，PLC控制器225向油温控制器输出降温信号，以冷却待测器件；当待测器件的壳温被加热或冷却至温度设定值时，PLC控制器225向油温控制器输出恒温信号，以使得待测器件的温度恒定。
油温控制器224用于根据温度控制信号控制油温机223工作。
具体地，油温控制器224接收PLC控制器225的温度控制信号，根据温度控制信号控制油温机223工作使其加热或冷却循环介质，从而加热或冷却待测器件。例如，油温控制器224接收PLC控制器225的升温信号时，控制油温机223工作使其加热循环介质，从而加热待测器件；油温控制器224接收PLC控制器225的降温信号时，控制油温机223工作使其冷却循环介质，从而冷却待测器件；油温控制器224接收PLC控制器225的恒温信号时，控制油温机223小幅加热或冷却以保证恒温。油温控制器可以为电磁阀，切换控制油温机223加热或冷却。
在一实施例中，如图3所示，进一步地，油温机223包括：压缩机、加热器及组态屏；
压缩机用于冷却循环介质，以降低待测器件的壳温；
加热器用于加热循环介质，以升高待测器件的壳温；
具体地，压缩机及加热器两者同时作用调节油温机223的循环介质的温度，以保证待测器件的结温恒定在设定温度，当油温控制器224控制油温机223加热时，加热器加热油温机223的循环介质，以升高待测器件的壳温，当油温控制器224控制油温机223冷却时，压缩机冷却油温机223的循环介质，以降低待测器件的壳温。
组态屏用于人机界面交互。
具体地，组态屏能够实现人机界面交互，便于工程师操作，通过组态屏可以设置初始的油温机223的温度设定值。
本申请提供的高温反偏试验装置，通过主电路连接单元、环境设置单元、电路控制单元及数据采集单元；主电路连接单元包括：负载高压源及至少由高压断路器及高精度测量电阻组成的多条测试支路；测试支路中设置待测器件；数据采集单元，连接待测器件，用于采集待测器件的电压信号，并在电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；电路控制单元，连接数据采集单元及高压断路器，从数据采集单元接收控制指令，根据控制指令向高压断路器输出关断信号；环境设置单元，连接数据采集单元，接收数据采集单元基于电压信号得到的漏电流信号，根据漏电流信号对待测器件进行温度调节，实现了保证高温反偏试验结果的准确性和可靠性。其中，环境设置单元实现了待测器件温度的精确控制，避免了漏电流产生的温升的影响，使高温反偏试验结果更能体现待测器件自身的老化趋势。此外，环境设置单元中采用油温机代替传统恒温箱，降低了温度控制的成本，减小了高温反偏试验装置的占地空间。
此外，本申请还提供了一种高温反偏试验方法，通过使用上述实施例所描述的高温反偏试验装置，完成高温反偏试验。
图4是本申请一实施例提供的高温反偏试验方法的流程图，如图4所示，本申请提供的高温反偏试验方法，包括：
S401：数据采集单元采集待测器件的电压信号，并在所述电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；
具体地，在主电路连接单元开始工作后，数据采集单元开始采集并监测待测器件的电压信号，当监测的数值超过设定阈值，代表待测器件失效，不能继续进行试验，为了不影响其他未失效的待测器件继续进行试验，数据采集单元向电路控制单元输出控制指令，以使电路控制单元对主电路连接单元中的高压断路器进行控制，数据采集单元实现了对待测器件的状态进行实时且有效的掌控。
S402：电路控制单元从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令向所述高压断路器输出关断信号；
具体地，电路控制单元接收数据采集单元输出的控制指令，根据控制指令向对主电路连接单元中的高压断路器输出关断信号，以对主电路连接单元中设置的待测器件进行切除，电路控制单元实现了及时切除失效的待测器件。
在一实施例中，当所述高压断路器无法关断时，熔断器将对应的待测器件所在的测试支路切断。
S403：环境设置单元接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节。
具体地，环境设置单元接收数据采集单元基于电压信号得到的漏电流信号，当漏电流信号稳定后，例如当10小时内漏电流变化不超过10％后，将待测器件的壳温升高至设定温度值，并根据漏电流信号及采集的待测器件的壳温对待测期间进行动态的温度调节，以保证待测器件的结温恒定。设定温度值可以为待测器件的最大结温。
图5是本申请一实施例提供的高温反偏试验方法的流程图，如图5所示，所述环境设置单元接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，按如下步骤根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节：
S501：环境设置单元的PLC控制器根据所述漏电流信号及所述待测器件的壳温，输出温度控制信号至所述环境设置单元的油温控制器；
具体地，PLC控制器接收数据采集单元基于电压信号得到的漏电流信号，并获取待测器件的瞬态热阻抗及阻断特性曲线。温度传感器连接散热板，以采集器件的壳温，并反馈给PLC控制器。PLC控制器根据待测器件的漏电流信号、壳温、瞬态热阻抗及阻断特性曲线得到漏电流产生的温升，比较漏电流产生的温升与温度设定值的大小，根据比较结果将温度控制信号输出至油温控制器，进而控制油温机，调节油温机的循环介质的出油温度，以保证待测器件的结温恒定。温度控制信号包括升温信号、降温信号及恒温信号。例如，当漏电流产生的温升小于温度设定值时，PLC控制器向油温控制器输出升温信号，以加热待测器件；当漏电流产生的温升大于温度设定值时，PLC控制器向油温控制器输出降温信号，以冷却待测器件；当待测器件的壳温被加热或冷却至温度设定值时，PLC控制器向油温控制器输出恒温信号，以使待测器件的温度恒定。
S502：环境设置单元的油温控制器根据所述温度控制信号控制所述环境设置单元的油温机工作。
具体地，油温控制器接收PLC控制器的温度控制信号，根据温度控制信号控制油温机工作使其加热或冷却循环介质，从而加热或冷却待测器件。例如，油温控制器接收PLC控制器的升温信号时，控制油温机工作使其加热循环介质，从而加热待测器件；油温控制器接收PLC控制器的降温信号时，控制油温机工作使其冷却循环介质，从而冷却待测器件；油温控制器接收PLC控制器的恒温信号时，控制油温机小幅加热或冷却以保证恒温。
本申请提供的高温反偏试验方法，通过数据采集单元采集待测器件的电压信号，并在电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；电路控制单元从数据采集单元接收控制指令，根据控制指令向高压断路器输出关断信号；环境设置单元接收数据采集单元基于电压信号得到的漏电流信号，根据漏电流信号对待测器件进行温度调节，实现了保证高温反偏试验结果的准确性和可靠性。
必须了解的是，当一个元件或层被提及与另一元件或层“耦接”时，可直接耦接或连接至其它元件或层，或具有其它元件或层介于其中。反之，若一元件或层“连接”至其它元件或层时，将不具有其它元件或层介于其中。
除非另作定义，在此所有词汇(包含技术与科学词汇)均属本申请所属技术领域中具有通常知识者的一般理解。此外，除非明白表示，词汇于一般字典中的定义应解释为与其相关技术领域的文章中意义一致，而不应解释为理想状态或过分正式的语态。虽然“第一”、“第二”等术语可用于描述各种元件，但这些元件不应受这些术语的限制。这些术语只是用以区分一个元件和另一个元件。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述的具体实施例，对本申请的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本申请的具体实施例而已，并不用于限定本申请的保护范围，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种高温反偏试验装置，其特征在于，包括：主电路连接单元、环境设置单元、电路控制单元及数据采集单元；
所述主电路连接单元包括：负载高压源及至少由高压断路器及高精度测量电阻组成的多条测试支路；所述测试支路中设置待测器件；
所述数据采集单元，连接所述待测器件，用于采集待测器件的电压信号，并在所述电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；
所述电路控制单元，连接所述数据采集单元及所述高压断路器，从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令向所述高压断路器输出关断信号；
所述环境设置单元，连接所述数据采集单元，接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节。
2.根据权利要求1所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述主电路连接单元还包括：三相隔离变压器，设置在所述负载高压源与市电之间，用于隔离接地噪声。
3.根据权利要求1所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述测试支路还包括：熔断器，设置在所述待测器件与所述高压断路器之间，用于当所述高压断路器无法关断时，将对应的待测器件所在的测试支路切断。
4.根据权利要求1或3所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述测试支路还包括：TVS管，与所述高精度测量电阻并联，用于在所述高精度测量电阻过电压时短路。
5.根据权利要求1所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述数据采集单元包括：
A/D采集模块，用于采集所述电压信号并进行模数转换；
LabView上位机控制模块，用于在所述电压信号超过设定阈值后，向所述电路控制单元输出控制指令。
6.根据权利要求5所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述数据采集单元还包括：
VCE保护模块，连接所述A/D采集模块，用于对所述A/D采集模块进行保护。
7.根据权利要求1所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述电路控制单元包括：
STM32控制处理模块，从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令生成关断信号；
干簧式继电器模块，连接所述STM32控制处理模块及所述高压断路器，对所述关断信号进行放大后输出至所述高压断路器。
8.根据权利要求1所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述环境设置单元包括：散热板、管道、油温机、油温控制器、PLC控制器及温度传感器；
所述散热板上设置所述待测器件，并通过所述管道与所述油温机连接，所述油温机利用循环介质调节所述散热板的温度，以调节所述待测器件的壳温；
所述PLC控制器连接油温控制器及所述温度传感器，根据所述漏电流信号及所述温度传感器采集的待测器件的壳温，输出温度控制信号至所述油温控制器；
所述油温控制器用于根据所述温度控制信号控制所述油温机工作。
9.根据权利要求8所述的高温反偏试验装置，其特征在于，所述油温机包括：压缩机、加热器及组态屏；
所述压缩机用于冷却所述循环介质，以降低所述待测器件的壳温；
所述加热器用于加热所述循环介质，以升高所述待测器件的壳温；
所述组态屏用于人机界面交互。
10.一种高温反偏试验方法，应用于权利要求1-9中任一项所述的高温反偏试验装置，其特征在于，包括：
所述数据采集单元采集待测器件的电压信号，并在所述电压信号超过设定阈值后，输出控制指令；
所述电路控制单元从所述数据采集单元接收所述控制指令，根据所述控制指令向所述高压断路器输出关断信号；
所述环境设置单元接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节。
11.根据权利要求10所述的高温反偏试验方法，其特征在于，当所述高压断路器无法关断时，熔断器将对应的待测器件所在的测试支路切断。
12.根据权利要求10所述的高温反偏试验方法，其特征在于，所述环境设置单元接收所述数据采集单元基于所述电压信号得到的漏电流信号，根据所述漏电流信号对所述待测器件进行温度调节，包括：
所述环境设置单元的PLC控制器根据所述漏电流信号及所述待测器件的壳温，输出温度控制信号至所述环境设置单元的油温控制器；
所述环境设置单元的油温控制器根据所述温度控制信号控制所述环境设置单元的油温机工作。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311035133.8A CN117074897A (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种高温反偏试验装置及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311035133.8A CN117074897A (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种高温反偏试验装置及方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117074897A true CN117074897A (zh) | 2023-11-17 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN202311035133.8A Pending CN117074897A (zh) | 2023-08-17 | 2023-08-17 | 一种高温反偏试验装置及方法 |
Country Status (1)
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-
2023
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