CN217606019U - 一种igbt双脉冲测试电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种IGBT双脉冲测试电路。本实用新型所述的IGBT双脉冲测试电路包括：直流电源、主开关、第一开关、第二开关、第一IGBT管、第二IGBT管、第一续流二极管、第二续流二极管、电感和示波器。第一开关、第二开关相互串联接在直流电源的两端并与两个IGBT管并联。两个续流二极管分别反接在两个IGBT管集电极和发射极之间。电感一端接在第一开关和第二开关之间，电感的另一端接在两个IGBT管之间。主开关一端连接电源正极，另一端连接第一开关的一端和第一IGBT管的一端。示波器用于检测IGBT管的集电极和发射极两端电压的波形和经过IGBT管的电流。本实用新型所述的IGBT双脉冲测试电路具有结构简单，能够提高测试效率，降低寄生电感，保证测试可靠性的优点。

Description

一种IGBT双脉冲测试电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路的技术领域，特别是涉及一种IGBT双脉冲测试电路。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)由于其高输入阻抗和低导通压降的特性，在电子电路领域常被作为开关器件使用。IGBT管的导通和截止可以通过对其栅极附加电压来实现，从而实现控制电路的功能。

IGBT本身也具有一定的性能参数，只有在相应的工作环境下，才能保证电路的可靠运行。因此无论是制造商还是用户都会在使用前对IGBT的参数性能进行测试。

现有的测试方法有多种，最常用的就是IGBT双脉冲测试法。因为它的测试信号使得IGBT导通截止状态交替出现，符合的IGBT使用场景，更容易模拟IGBT在使用过程中电压电流的变化。但由于现有的IGBT双脉冲测试电路，一次测试一个IGBT管，且交替测试的过程中，电路元件要进行拆卸重连，并且储能元件在测试过程中没有完全泄放电势，对实验数据也有一定影响。如申请号为CN210005632的一份专利，其电路结构图如附图1所示，此电路在测试过程中，需要将电感分别接在被测试的IGBT两端，效率低下，并且在交替测试的过程中，储能器件储存的电势也没有完全释放，实验测得的数据不够准确。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于，提供一种IGBT双脉冲测试电路，其具有结构简单且能够提高测试效率、交替测试的过程中能够降低寄生电感，保证测试可靠性的优点。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种IGBT双脉冲测试电路，包括直流电源、主开关、第一开关、第二开关、第一IGBT管、第二IGBT管、第一续流二极管、第二续流二极管、电感和示波器。

所述主开关的一端连接直流电源的正极，所述主开关的另一端与所述第一开关的一端、所述第一IGBT管的集电极连接。所述第一开关的另一端和第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与直流电源的负极连接。第一IGBT管的发射极和第二IGBT管的集电极连接，第二IGBT管的集电极与直流电源的负极连接。所述第一续流二极管的正极与第一IGBT管的发射极连接，所述第一续流管的负极与第一IGBT管的集电极连接。所述第二续流二极管的正极与第二IGBT管的发射极连接，所述第二续流管的负极与第二IGBT管的集电极连接。所述电感的一端接在第一开关和第二开关之间，所述电感的另一端接在第一IGBT管和第二IGBT管之间，所述示波器的一端与被测试IGBT管的集电极连接，所述示波器的另一端与被测试IGBT管的发射极连接。

本实用新型所述的IGBT双脉冲电路通过添加两个开关以及调整电感的连接方式来控制驱动电路的工作。以第二IGBT管的测试为例，将主开关和第一开关闭合，给第二IGBT管加双脉冲信号，第二IGBT管导通。此时电流经过主开关，第一开关、电感和第二IGBT管后回到直流电源负极。此时测试第二IGBT管两端的波形以及经过的电流，测试完成后，第二IGBT管的双脉冲信号截止，第一开关闭合，第二开关导通。此时电感、第二开关和第二续流二极管形成一个回路，寄生电感被迅速释放，此时也可以开始给第一IGBT管进行测试，提高效率，也降低了寄生电感，提高了测试数据的精确性。

进一步地，IGBT双脉冲测试电路还包括电容，所述电容的一端与主开关的一端连接，所述电容的另一端与直流电源的负极连接。电容可以吸收IGBT测试过程中的尖峰电压，保护电路。

进一步地，IGBT双脉冲测试电路还包括一个负载电阻，所述负载电阻的一端与主开关的一端连接，所述负载电阻的另一端与电容的一端、第一开关的正极、第一IGBT管的集电极连接。负载电阻起到限流作用，防止短路时电流过大。

进一步地，IGBT双脉冲测试电路还包括一个泄放电阻，所述泄放电阻的一端与主开关的一端连接，所述泄放电阻的另一端与直流电源的负极连接。泄放电阻与电容形成一个泄放回路，可以在完成两个IGBT管的测试后将电容储存的电势泄放，防止短路时泄放电流过大，损坏电路元件。

进一步地，IGBT双脉冲测试电路还包括第三开关，所述第三开关的一端与主开关的一端、负载电阻的一端连接，所述第三开关的另一端与泄放电阻的一端连接。起到能够自由控制泄放电路的启动，防止误触发。

进一步地，IGBT双脉冲测试电路还包括一个保险，所诉保险一端与直流电源的正极连接，所述保险的另一端与主开关的一端连接，在电流超过一定范围时，保险熔断，保护电路。

为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型。

附图说明

图1为对比专利的IGBT双脉冲测试电路图；

图2为本实用新型一个实施例的IGBT双脉测试电路的结构示意图；

图3为本实用新型另一个实施例中的IGBT双脉冲测试电路的结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

请参阅图2，图3，本实用新型实施例中的IGBT双脉冲测试电路包括直流电源Vcc、保险F1、主开关K1、泄放回路、第一开关K2、第一开关K3、第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、第一续流二极管D1、第二续流二极管D2、电感L1和示波器(图未示)。整个测试电路根据所导通的IGBT管，来选择控制开关K3、K4的闭合与关断，来连续精准的完成对IGBT参数性能的测试。

其中，泄放回路用于在电路开关时，迅速释放电路中储存的电荷。泄放回路一般是电容并联负载电路，负载电路在电路断开的时候与电容形成回路，将电容储存的电荷迅速释放，方便电路的检修与调试，如图3所示，本实施例优选的泄放回路包括电容C1和泄放电阻R2。

具体的，保险F1的一端连接直流电源Vcc的正极，另一端与主开关K1的另一端连接，起到防止电流过大烧毁电路元件的作用。主开关K1的另一端连接泄放电阻R2的一端、电容C1的一端、第一开关K2的一端以及第一IGBT管Q1的集电极。

泄放电阻R2的另一端与直流电源Vcc的负极连接，电容C1的另一端与直流电源Vcc的负极连接。

第一开关K2的一端与主开关K1的一端连接，另一端与第二开关K2的一端连接，第一开关K3的另一端与直流电源Vcc的负极连接。

第一IGBT管Q1的发射极与第二IGBT管Q2的集电极连接，第二IGBT管Q2的发射极与直流电源Vcc的负极连接。第一续流二极管D1的正极与第一IGBT管Q1的发射极连接，第一续流二极管D1的负极与第一IGBT管Q1的集电极连接，第二续流二极管D2的正极与第二IGBT管Q2的发射极连接，第二续流二极管D2的负极与第二IGBT管Q2的集电极连接。电感L1的一端接在第一开关K2与第一开关K3之间，电感L1的另一端接在第一IGBT管Q1的发射极和第二IGBT管Q2的集电极之间，并且也接在第一续流二极管D1的正极和第二续流二极管D2的负极之间。

在对IGBT进行动态测试时，将示波器接在需要测试的IGBT管两侧，测量集-射极电压Vce(集电极和发射极两端)以及流过发射极的电流。测试开始前，所有开关以及IGBT均处于关断状态，闭合主开关K1，泄放回路中的电容C1充电，保证准确测试IGBT开关，准备最快速的电流响应。当第一开关K2接通，第一开关K3关断的情况下，给第二IGBT管Q2的G极加双脉冲信号使其导通，第一IGBT管Q1不加压或者加负压保持截止，直流电源Vcc的正极的电流经过保险丝K1，第一开关K2，电感L1和第二IGBT管Q2，最终回到直流电源Vcc的负极。此时是测试第二IGBT管Q2的波形，当第二IGBT管Q2测试完成后，使第一开关K2关断，第一开关K3接通，此时L1与第一开关K3，第二续流二极管D2形成回路，L1的反向电动势被迅速释放，可以立刻对第一IGBT管Q1进行测试；此时将示波器接在第一IGBT管Q1的集电极和发射极两端。给第一IGBT管Q1的G极施加双脉冲信号使其导通，第二IGBT管Q2不加压或者加负压保持截止，同测试第二IGBT管Q2的波形一样，测试完成后将第二开关K3关断，第一开关K2导通，L1与第一开关K2，第一续流二极管D1形成回路，迅速泄放L1的反向电动势。测试完成后，将主开关K1和第一开关K2和第二开关K3均关断，此时泄放回路中的电容C1与泄放电阻R2形成回路，电容C1放电，迅速将电容C1内的高压泄放，电路中的器件均无残余电势，可以立刻开始下一组测试。

在另一个实施例中，泄放回路包括负载电阻R1、泄放电阻R2和一个电容C1，负载电阻R1一端与主开关K1的一端以及泄放电阻R2的一端连接，R1的另一端与电容C1的一端，第一开关K2的一端以及第一IGBT管Q1的集电极连接；泄放电阻R2的另一端与直流电源Vcc的负极连接，电容C1另一端与直流电源Vcc的负极连接。在本实施例中加了一个负载电阻R1，负载电阻可以限流，防止在测试过程中，电路的电流过大，损坏元件，因此起到一个保护电路的作用。

在另一个实施例中，泄放回路与前一个实施例相比还包括第三开关K4，第三开关K4的一端与主开关K1的一端以及负载电阻R1的一端连接，第三开关K4的另一端与泄放电阻R2的一端连接，泄放电阻R2的另一端与直流电源Vcc的负极连接。第三开关K4起到一个控制泄放回路工作的作用。

本实用新型通过添加第一开关和第二开关以及电感与两个开关和两个IGBT管的巧妙连接，以简洁的电路实现了对两个IGBT管连续的测量，以及每次测量之间对电感反向电动势的泄放，以及通过添加泄放电路对吸收尖峰电压的电容进行快速泄放高压，使得测试电路可以连续进行多组测量，既提高了IGBT测试的效率，又增强了IGBT测试的可靠性与安全性。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本实用新型的意图也包含这些改动和变形。

Claims (6)

1.一种IGBT双脉冲测试电路，其特征在于：包括直流电源、主开关、第一开关、第二开关、第一IGBT管、第二IGBT管、第一续流二极管、第二续流二极管、电感和示波器；

所述主开关的一端连接所述直流电源的正极，所述主开关的另一端与所述第一开关的一端和所述第一IGBT管的集电极连接；所述第一开关的另一端与所述第二开关的一端连接，所述第二开关的另一端与所述直流电源的负极连接；所述第一IGBT管的发射极和所述第二IGBT管的集电极连接，所述第二IGBT管的集电极与所述直流电源的负极连接，所述第一续流二极管的正极与第一IGBT管的发射极连接，所述第一续流管的负极与所述第一IGBT管的集电极连接；所述第二续流二极管的正极与所述第二IGBT管的发射极连接，所述第二续流管的负极与所述第二IGBT管的集电极连接；所述电感的一端接在所述第一开关和所述第二开关之间，所述电感的另一端接在所述第一IGBT管和所述第二IGBT管之间，所述示波器的一端与被测试IGBT管的集电极连接，所述示波器的另一端与被测试IGBT管的发射极连接。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT双脉冲测试电路，其特征在于：还包括电容，所述电容的一端与所述主开关的一端连接，所述电容的另一端与所述直流电源的负极连接。

3.根据权利要求2所述的IGBT双脉冲测试电路，其特征在于：还包括负载电阻，所述负载电阻的一端与所述主开关的一端连接，所述负载电阻的另一端分别与所述电容的一端，所述第一开关的一端以及所述第一IGBT管的集电极连接。

4.根据权利要求3所述的一种IGBT双脉冲测试电路，其特征在于：还包括泄放电阻，所述泄放电阻的一端分别与所述主开关的一端和所述负载电阻的一端连接，所述泄放电阻的另一端与所述直流电源的负极连接。

5.根据权利要求4所述的一种IGBT双脉冲测试电路，其特征在于：还包括第三开关，所述第三开关的一端与所述主开关的一端和所述负载电阻的一端连接，所述开关的另一端与泄放电阻的一端连接。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种IGBT双脉冲测试电路，其特征在于：还包括保险，所述保险的一端与所述直流电源的正极连接，所述保险的另一端连接所述主开关的一端。

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