CN211123134U - 一种igbt特性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提出了一种IGBT特性测试装置，包括绝缘壳体和设置在绝缘壳体内的IGBT特性测试电路，所述IGBT特性测试电路包括串联连接的第一恒流源、第一继电器的开关端和电容，所述电容两端串联连接第二继电器的开关端和IGBT的集电极连接端和发射极连接端；还包括第一控制器、第一手动开关和第二手动开关，所述第一控制器分别连接第一手动开关和第二手动开关，所述第一控制器分别连接第一继电器和第二继电器的线圈端。本公开在测试电路中采用恒流源为电容器充电，以一种可靠的、可控的、稳定的恒流方式为电容器充电，充电方式更安全，设置控制器通过控制低压控制端的开关控制高压电路的继电器的闭合，避免了试验人员与高压设备的直接接触，提高了测试的安全性。
Description
技术领域
本公开涉及电力电子技术领域，具体的说，是涉及一种IGBT特性测试装置。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼具有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面优点，非常适合应用于直流电压在600V以上的变流系统中，例如交流电机、变频器、牵引传动装置等领域。
近年来高压直流输电已成为大容量、长距离输电的重要方式，断路器作为电网安全运行一个不可缺少的重要设备，而高压断路器又由IGBT模块组合而成，对于IGBT的特性测试就显得尤为重要。IGBT的特性测试必然由电源作为支撑，此电源可以通过电容器来替代。因为IGBT的实际工作环境是高压、大电流，则电容器就必然充电至高压状态，充电过程的安全性和稳定性就必须被考虑,目前的测试装置和方法不能满足安全性和稳定性的要求。
实用新型内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种IGBT特性测试装置,改变以往的恒压源为电容器充电的方式，在测试电路中采用恒流源为电容器充电，以一种可靠的、可控的、稳定的恒流方式为电容器充电，充电方式更安全，设置控制器通过控制低压控制端的开关控制高压电路的继电器的闭合，避免了试验人员与高压设备的直接接触，提高了测试的安全性。
为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：
一种或多个实施例提供了一种IGBT特性测试装置，包括绝缘壳体和设置在绝缘壳体内的IGBT特性测试电路，所述IGBT特性测试电路包括串联连接的第一恒流源、第一继电器和电容，所述电容两端串联连接第二继电器和IGBT的集电极连接端和发射极连接端；还包括第一控制器、第一手动开关和第二手动开关，所述第一控制器分别连接第一手动开关和第二手动开关，所述第一控制器分别连接第一继电器和第二继电器的线圈端。
进一步地,所述第一控制器通过第一三级管、第一电阻连接第一继电器，通过控制第一三极管的通断控制第一继电器的吸合和断开。
进一步地,所述第一控制器通过第二三级管、第二电阻连接第二继电器，通过控制第二三极管的通断控制第二继电器的吸合和断开。
进一步地,还包括并联在IGBT的集电极和发射极两端的击穿测试电路，所述击穿测试电路包括并联连接直流电源、指示灯及第三手动开关。
进一步地,所述直流电源为干电池，所述干电池的输出电压大于6v。
进一步地,所述指示灯及第三手动开关设置在绝缘壳体上。
进一步地,所述直流电源正极通过第四手动开关连接IGBT的栅极。
进一步地,所述第一手动开关和第二手动开关设置在壳体上。
进一步地,还包括示波器，所述集电极连接端还包括连接示波器的插口。
进一步地,所述绝缘壳体上设置连接IGBT的集电极连接端、发射极连接端和栅极连接端的连接导线，所述连接导线上固定设置与IGBT的各端相匹配的接口。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开改变以往的恒压源为电容器充电的方式，在测试电路中采用恒流源为电容器充电，以一种可靠的、可控的、稳定的恒流方式为电容器充电，充电方式更安全，设置控制器通过控制低压控制端的开关控制高压电路的继电器的闭合，避免了试验人员与高压设备的直接接触，提高了测试的安全性。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的限定。
图1是本公开实施例1的IGBT特性测试电路图；
图2是本公开实施例1的继电器接线电路图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在一个或多个实施方式中公开的技术方案中，如图1所示，一种IGBT特性测试装置，包括绝缘壳体和设置在绝缘壳体内的IGBT特性测试电路，所述IGBT特性测试电路包括串联连接的第一恒流源IS、第一继电器K1和电容C，所述电容C两端串联连接第二继电器K2的开关端和IGBT的集电极连接端C和发射极连接端E；还包括第一控制器、第一手动开关S2和第二手动开关S2，所述第一控制器分别连接第一手动开关S1和第二手动开关S2，所述第一控制器分别连接第一继电器K1和第二继电器K2的线圈端。
第一控制器接受第一手动开关S1或者第二手动开关S2的开闭信号，分别控制第一继电器K1和第二继电器K2的吸合和断开，可选的，在某些实施例中，第一控制器接收第一手动开关S1断开和接通信号，分别控制第一继电器K1的断开和吸合。第一控制器接收第二手动开关S2断开和接通信号，分别控制第一继电器K2的断开和吸合。
通过上述测试电路测试IGBT可以在不接触测试电路的情况下就能够实现电路的手动控制，避免了测试电路的大电流的对测试人员造成伤害，提高了测试装置的安全性。
作为一种可实现的方式，所述第一控制器通过第一三级管T1、第一电阻R1连接第一继电器K1，通过控制第一三极管T1的通断控制第一继电器K1的吸合和断开。所述第一控制器通过第二三级管T2、第二电阻R2连接第二继电器K2，通过控制第二三极管T2的通断控制第二继电器K2的吸合和断开。
作为进一步的改进，IGBT特性测试电路还包括并联在IGBT的集电极C和发射极E两端的击穿测试电路，所述击穿测试电路包括并联连接直流电源U1、指示灯及第三手动开关S3。
通过击穿测试电路可快速判断IGBT的集电极C到发射极E是否击穿，可以在测试之前先闭合第三手动开关S3，如果指示灯亮则说明已经击穿。
作为一种可实现的方式，所述直流电源U1为干电池，所述干电池的输出电压大于6v。设置为大于6v可以同时为IGBT的栅极G端提供导通电压。
在进行测试过程中IGBT可以通过设置PWM脉冲发生器连接栅极G,也可以直接连接电源，本实施例中，可以将直流电源正极通过第四手动开关S3连接IGBT的栅极G，为IGBT的导通提供电源。
测试过程中IGBT的集电极C的导通时的信号波形可直接通过示波器测试，也可以连接其他信号测试设备，可以将示波器的测试电笔直接连接在IGBT的集电极C上，为便于测量，还可以在本实施例的装置上设置示波器电笔连接的插孔或插口，设置在绝缘壳体外，并与集电极连接端连接。
第一手动开关S1、第二手动开关S2、指示灯、第三手动开关S3及第四手动开关S4都设置在绝缘壳体上，并进行相应的标识，也可设置在壳体的不同侧面上。
作为进一步的改进，为提高IGBT的测试效率，设置连接IGBT的集电极连接端、发射极连接端和栅极连接端分别连接导线，所述导线上固定设置与IGBT的各端相匹配的接口。
本实施例装置的使用方法如下：
IGBT晶体管包括栅极G、集电极C、发射极E三个端子。当在IGBT晶体管的栅极G与发射极E之间施加大于等于6V的正向电压时,MOSFET导通,这样PNP型晶体管的集电极与基极之间成低阻状态，PNP型晶体管导通，从而使得IGBT晶体管的发射极E与集电极C之间处于导通状态。而当IGBT的栅极G与发射极e之间的电压为0V或者施加反向电压时，MOSFET截止,切断PNP型晶体管基极电流的供给,使得PNP型晶体管关断，从而可以让IGBT晶体管的发射极e与集电极c之间处于截止状态。
测试时，通过控制栅极G的电压可以控制IGBT集电极C、发射极E是否导通，通过测试集电极C或发射极E电压信号变化就可以判断IGBT是否有故障。
本实施例的装置在进行测试时，可以采用如下步骤：
1、接通第三手动开关S3,断开第四手动开关S4,如果指示灯亮，说明IGBT集电极C至发射极E已经击穿。否则，进行下一步的测量。
2、接通第一手动开关S1，断开第二手动开关S2，第一控制器根据接收到的第一手动开关S1的闭合信号控制第一继电器K1吸合，电流源IS将电容充电到合适的电压。
3、接通第二手动开关S2，断开第一手动开关S1，第一控制器根据接收到的第二手动开关S2的闭合信号控制第二继电器K2吸合，同时闭合第四手动开关S4，IGBT导通，测试集电极的电压信号判断IGBT的性能。
以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。
Claims (10)
1.一种IGBT特性测试装置，其特征是：包括绝缘壳体和设置在绝缘壳体内的IGBT特性测试电路，所述IGBT特性测试电路包括串联连接的第一恒流源、第一继电器和电容，所述电容两端串联连接第二继电器和IGBT的集电极连接端和发射极连接端；还包括第一控制器、第一手动开关和第二手动开关，所述第一控制器分别连接第一手动开关和第二手动开关，所述第一控制器分别连接第一继电器和第二继电器的线圈端。
2.如权利要求1所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述第一控制器通过第一三级管、第一电阻连接第一继电器，通过控制第一三极管的通断控制第一继电器的吸合和断开。
3.如权利要求1所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述第一控制器通过第二三级管、第二电阻连接第二继电器，通过控制第二三极管的通断控制第二继电器的吸合和断开。
4.如权利要求1所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：还包括并联在IGBT的集电极和发射极两端的击穿测试电路，所述击穿测试电路包括并联连接直流电源、指示灯及第三手动开关。
5.如权利要求4所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述直流电源为干电池，所述干电池的输出电压大于6v。
6.如权利要求4所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述指示灯及第三手动开关设置在绝缘壳体上。
7.如权利要求4所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述直流电源正极通过第四手动开关连接IGBT的栅极。
8.如权利要求1所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述第一手动开关和第二手动开关设置在壳体上。
9.如权利要求1所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：还包括示波器，所述集电极连接端还包括连接示波器的插口。
10.如权利要求1所述的一种IGBT特性测试装置，其特征是：所述绝缘壳体上设置连接IGBT的集电极连接端、发射极连接端和栅极连接端的连接导线，所述连接导线上固定设置与IGBT的各端相匹配的接口。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112946448A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-11 | 国网浙江省电力有限公司电力科学研究院 | 一种功率器件高低压测试设备 |
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2019
- 2019-09-09 CN CN201921497145.1U patent/CN211123134U/zh active Active
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