CN205691725U - 一种集成门极可关断晶闸管测试台 - Google Patents
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Abstract
本实用新型设计的一种集成门极可关断晶闸管测试台，包括上下两层功能区，下层功能区位于半开放式机柜内，下层功能区包括C1母线电容组、L2负载电感和高压电源，上层功能区位于半开放式机柜上，上层功能区包括L1缓冲电感、RS吸收电阻、压装紧固装置和CS吸收电容组；本实用新型根据测试电路，搭建了可快速重复测试的大功率压接式器件测试平台，该测试平台结构紧凑，杂散电感小，可以测试高压大电流的压接式封装器件的开关特性、正向导通等相关参数，同时也可验证器件性能，可测试的器件包括IGCT、IGBT模块、GTO、IGTO等。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种功率半导体器件的测试平台，尤其一种集成门极可关断晶闸管测试台，属于大功率半导体器件测试技术领域。
背景技术
集成门极可关断晶闸管（Integrated Gate Turn-off (IGTO) Thyristor）是在可关断晶闸管GTO的基础上研发的器件，作为一种新型的器件，将GTO芯片和场效应管（MOSFET）及驱动电路集成在一起，将它们以较低的引线电感方式连接。这种改良型的器件具有场控型关断的能力，结合了晶体管和晶闸管的优点，具有高电压、大电流、低损耗、开关频率高等特点，它的高阻断、低通态压降等器件特性使其在中、大功率领域有广阔的应用空间。
大功率压接式半导体器件的测试由于测试需要提供高压大电流，并且需要一定的压力预紧，故这种器件的测试技术一直被少数国外公司主导，国内涉及较少。
目前国内很少有厂商能够提供大功率压接式器件的测试平台，国外此类测试平台的价格十分昂贵，在此基础上，本实用新型根据实际测试电路，设计了一台高压大功率器件的测试平台，能够快速、准确的测试IGTO器件的相关参数，验证器件性能。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，且根据实际测试电路，设计了一台高压大功率器件的测试平台，能够快速、准确的测试IGTO器件的相关参数，验证器件性能。
为实现以上技术目的，本实用新型的技术方案是：一种集成门极可关断晶闸管测试台，包括上下两层功能区，下层功能区位于半开放式机柜内，下层功能区包括C1母线电容组、L2负载电感和高压电源，上层功能区位于半开放式机柜上，上层功能区包括L1缓冲电感、RS吸收电阻、压装紧固装置和CS吸收电容组，所述压装紧固装置通过螺杆从上至下依次将第一金属垫块、第一绝缘子、第一散热器、DS二极管、第二散热器、DFWD二极管、第三散热器、IGTO器件、第四散热器、第二金属垫块和第二绝缘子压接在压装机构上顶板和压装机构下顶板之间且通过螺母压紧，所述高压电源与C1母线电容组连接，所述L2负载电感一端通过高压绝缘电缆与第二散热器连接，另一端通过绝缘电缆与第三散热器连接，所述L1缓冲电感一端通过高压绝缘电缆与C1母线电容组的正极性端连接，另一端通过高压绝缘电缆与第二散热器连接，所述CS吸收电容组通过吸收电容上并联铜排和吸收电容下并联铜排实现并联连接，吸收电容上并联铜排通过吸收电容弯接铜排与第一散热器连接，吸收电容下并联铜排通过吸收电容直接铜排与第四散热器连接，所述RS吸收电阻一端通过高压绝缘电缆与C1母线电容组连接，另一端通过高压绝缘电缆与吸收电容上并联铜排连接。
进一步地，所述C1母线电容组由两个高压电容并联组成。
进一步地，所述L2负载电感由高压绝缘电缆绕制而成。
进一步地，所述第一散热器、第二散热器、第三散热器和第四散热器为具有良好导电性的金属材料。
作为优选，所述压装紧固装置还包括两根用于支撑压装紧固装置的压装结构支撑杆，所述压装结构支撑杆上端与压装机构上顶板连接，下端与压装机构下顶板。
从以上描述可以看出，本实用新型的有益效果在于：
1）该高压大功率器件的测试平台可灵活安装拆卸，器件可重复测试，且操作过程简单；
2）本实用新型的测试平台结构紧凑，杂散电感小，可以测试高压大电流的压接式封装器件的开关特性、正向导通等相关参数，可以测试的器件包括IGCT、IGBT模块、GTO、IGTO等。
2）该测试平台压装紧固装置的压接方式将DFWD二极管、DS二极管、IGTO器件、CS吸收电容组固定在一个很小的回路之中，由于很小的空间距离，回路中分布的杂散电感减小到了60~70nH，有效限制了器件测试时的电压尖峰值，保护了器件。
附图说明
图1为本实用新型整个测试平台的结构示意图。
图2为本实用新型测试平台上层功能区的结构示意图。
图3为本实用新型测试平台压装紧固装置的结构示意图。
图4为本实用新型测试平台的等效电路图。
附图说明：1-半开放式机柜、2-C1母线电容组、3-L2负载电感、4-高压电源5-L1缓冲电感、6-RS吸收电阻、7-压装紧固装置、8-CS吸收电容组、9-螺杆、10-第一金属垫块、11-第一绝缘子、12-第一散热器、13-DS二极管、14-第二散热器、15-DFWD二极管、16-第三散热器、17-IGTO器件、18-第四散热器、19-第二金属垫块、20-第二绝缘子、21-压接在压装机构上顶板、22-压装机构下顶板、23-吸收电容上并联铜排、24-吸收电容下并联铜排、25-吸收电容弯接铜排、26-吸收电容直接铜排、27-螺母、28-压装结构支撑杆。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
根据附图1、图2和图3所述，为了能够实现大功率压接式器件的测试，本实用新型所设计的一种集成门极可关断晶闸管测试台，包括上下两层功能区，下层功能区位于半开放式机柜1内，下层功能区包括C1母线电容组2、L2负载电感3和高压电源4，上层功能区位于半开放式机柜1上，上层功能区包括L1缓冲电感5、RS吸收电阻6、压装紧固装置7和CS吸收电容组8，所述压装紧固装置7通过螺杆9从上至下依次将第一金属垫块10、第一绝缘子11、第一散热器12、DS二极管13、第二散热器14、DFWD二极管15、第三散热器16、IGTO器件17、第四散热器18、第二金属垫块19和第二绝缘子20压接在压装机构上顶板21和压装机构下顶板22之间且通过螺母27压紧，所述高压电源4与C1母线电容组2连接，所述L2负载电感3一端通过高压绝缘电缆与第二散热器14连接，另一端通过绝缘电缆与第三散热器16连接，所述L1缓冲电感5一端通过高压绝缘电缆与C1母线电容组2的正极性端连接，另一端通过高压绝缘电缆与第二散热器14连接，所述CS吸收电容组8通过吸收电容上并联铜排23和吸收电容下并联铜排24实现并联连接，吸收电容上并联铜排23通过吸收电容弯接铜排25与第一散热器12连接，吸收电容下并联铜排24通过吸收电容直接铜排26与第四散热器18连接，所述RS吸收电阻6一端通过高压绝缘电缆与C1母线电容组2连接，另一端通过高压绝缘电缆与吸收电容上并联铜排23连接。
所述C1母线电容组2由两个高压电容并联组成。
所述L2负载电感3由高压绝缘电缆绕制而成。
所述第一散热器13、第二散热器15、第三散热器17和第四散热器19为具有良好导电性的金属材料。
所述压装紧固装置7还包括两根用于支撑压装紧固装置7的压装结构支撑杆28，所述压装结构支撑杆28上端与压装机构上顶板21连接，下端与压装机构下顶板22。
如图4所示，为本实用新型集成门极可关断晶闸管测试台的等效电路图，本实用新型的整个测试平台是按照图4的电路原理搭建的，高压电源4是给C1母线电容组2充电的，L2负载电感3一端通过第二散热器14连接到了DS二极管13的正极和DFWD二极管15的负极，另一端通过第三散热器16连接到了DFWD二极管15的正极和IGTO器件17的阳极，因此L2负载电感3与DFWD二极管15并联，L1缓冲电感5一端与C1母线电容组2的正极连接，另一端通过第二散热器14连接到了DS二极管13的正极和DFWD二极管15的负极，CS吸收电容组8一端通过吸收电容上并联铜排23、吸收电容弯接铜排25和第一散热器12连接到了DS二极管13的负极，另一端通过吸收电容下并联铜排24、吸收电容直接铜排26和第四散热器18连接到了IGTO器件17的阴极，IGTO器件17的门极是悬空的，RS吸收电阻6一端连接C1母线电容组2的正极，另一端通过吸收电容上并联铜排23连接到吸收电容弯接铜排25和第一散热器12，进而连接到DS二极管13的负极。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种集成门极可关断晶闸管测试台，包括上下两层功能区，下层功能区位于半开放式机柜（1）内，下层功能区包括C1母线电容组（2）、L2负载电感（3）和高压电源（4），上层功能区位于半开放式机柜（1）上，上层功能区包括L1缓冲电感（5）、RS吸收电阻（6）、压装紧固装置（7）和CS吸收电容组（8），所述压装紧固装置（7）通过螺杆（9）从上至下依次将第一金属垫块（10）、第一绝缘子（11）、第一散热器（12）、DS二极管（13）、第二散热器（14）、DFWD二极管（15）、第三散热器（16）、IGTO器件（17）、第四散热器（18）、第二金属垫块（19）和第二绝缘子（20）压接在压装机构上顶板（21）和压装机构下顶板（22）之间且通过螺母（27）压紧，所述高压电源（4）与C1母线电容组（2）连接，所述L2负载电感（3）一端通过高压绝缘电缆与第二散热器（14）连接，另一端通过绝缘电缆与第三散热器（16）连接，所述L1缓冲电感（5）一端通过高压绝缘电缆与C1母线电容组（2）的正极性端连接，另一端通过高压绝缘电缆与第二散热器（14）连接，所述CS吸收电容组（8）通过吸收电容上并联铜排（23）和吸收电容下并联铜排（24）实现并联连接，吸收电容上并联铜排（23）通过吸收电容弯接铜排（25）与第一散热器（12）连接，吸收电容下并联铜排（24）通过吸收电容直接铜排（26）与第四散热器（18）连接，所述RS吸收电阻（6）一端通过高压绝缘电缆与C1母线电容组（2）连接，另一端通过高压绝缘电缆与吸收电容上并联铜排（23）连接。
2.根据权利要求1所述的一种集成门极可关断晶闸管测试台，其特征在于：所述C1母线电容组（2）由两个高压电容并联组成。
3.根据权利要求1所述的一种集成门极可关断晶闸管测试台，其特征在于：所述L2负载电感（3）由高压绝缘电缆绕制而成。
4.根据权利要求1所述的一种集成门极可关断晶闸管测试台，其特征在于：所述第一散热器（12）、第二散热器（14）、第三散热器（16）和第四散热器（18）为具有良好导电性的金属材料。
5.根据权利要求1所述的一种集成门极可关断晶闸管测试台，其特征在于：所述压装紧固装置（7）还包括两根用于支撑压装紧固装置（7）的压装结构支撑杆（28），所述压装结构支撑杆（28）上端与压装机构上顶板（21）连接，下端与压装机构下顶板（22）。
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