CN218824401U - 功率开关模块测试工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种功率开关模块测试工装，包括工作台，工作台上设置有活动式定位机构和位于定位机构一侧的第一支撑架，定位机构用于提供一与当前待测功率开关模块相匹配的定位空间；第一支撑架上设置有一盖板，盖板的一端与第一支撑架枢转连接，盖板上设置有连接电极和与连接电极电性连接的压紧电极，连接电极用于与测试电源连接，压紧电极设置在盖板上朝向工作台的一侧，以使得，当盖板转动下压时，压紧电极与基体上的电源连接部抵接；定位机构的另一侧设置有第二支撑架，第二支撑架上设置有向外凸伸的信号电极；具有上述结构的测试工装，不仅大幅提升了功率开关模块测试的工作效率，而且可避免因反复接线带来的安全事故，尤其适合大容量功率开关模块的测试工作。

Description

功率开关模块测试工装

技术领域

本实用新型涉及测试工装技术领域，尤其涉及一种适用于大容量的功率开关模块测试工装。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor绝缘栅双极型场效应晶体管)功率开关器件和MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor金属氧化物半导体场效应晶体管)功率开关器件，是广泛应用于中大功率电能变换装置中的主流半导体开关器件，其二单元半桥结构模块更适合应用于直流电压600V以上的功率变换系统，如交流电机驱动、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。二单元半桥结构IGBT模块和MOSFET模块的静态参数和动态参数是评估其导通特性、开关性能、开关损耗、死区时间、驱动功率以及电磁兼容性等的重要依据，直接影响模块的使用效果。因此准确测量这类功率开关模块的工作参数和开关性能具有重要的意义。常规测试仪器一般只引出电极端子，由测试人员引线连接待测功率开关模块。这种连接方式不仅会产生连接可靠性问题，而且重复性差，造成测试效率低、测试结果准确性低的问题，尤其是对于大容量功率开关模块，更换待测功率开关模块时，在接线过程中，容易出现安全问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种与测试仪器配合使用并提升功率开关模块测试效率以及安全性能的功率开关模块测试工装。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种功率开关模块测试工装，所述功率开关模块包括基体，所述基体的其中一表面上设置有电源连接部，所述基体的另一表面上设置有信号连接部，所述测试工装包括工作台，所述工作台上设置有定位机构和位于所述定位机构一侧的第一支撑架，所述定位机构用于提供一与当前待测所述功率开关模块相匹配的定位空间；所述第一支撑架上设置有一盖板，所述盖板的一端与所述第一支撑架枢转连接，所述盖板上设置有连接电极和与所述连接电极电性连接的压紧电极，所述连接电极用于与测试仪器的测试电源连接，所述压紧电极设置在所述盖板上朝向所述工作台的一侧，以使得，当所述盖板转动下压时，所述压紧电极与所述基体上的电源连接部抵接；所述定位机构的另一侧设置有第二支撑架，所述第二支撑架上设置有向外凸伸的信号电极，所述信号电极用于与测试仪器的测试信号源连接，且，当将所述功率开关模块固定在所述定位空间时，所述信号电极与所述基体的信号连接部抵接。

较佳地，所述压紧电极为弹性金属片，以使得所述压紧电极与所述电源连接部弹性抵接。

较佳地，所述信号电极包括导电连接体，所述导电连接体的一端与所述第二支撑架连接，所述导电连接体的远离所述第二支撑架的一端设置有弹性夹，所述弹性夹用于夹持所述信号连接部。

较佳地，所述定位机构包括两相对设置在所述工作台上的导向块，两所述导向块用于引导待测功率开关模块的基体的第一侧和第二侧沿预定轨迹靠近所述第二支撑架，以使得所述信号电极与所述信号连接部抵接，所述第一侧与所述第二侧为所述基体的相对的两个侧面。

较佳地，所述定位机构还包括一设置在所述工作台上并靠近所述第二支撑架的阻挡块，当所述信号电极与所述信号连接部抵接时，所述阻挡块与所述基体的第三侧抵接，所述第三侧与所述第一侧和所述第二侧相邻。

较佳地，所述工作台上还设置有与所述第一支撑架相对的第三支撑架，所述第三支撑架上设置有用于支撑所述盖板的自由端的支撑台。

较佳地，所述盖板的自由端与所述支撑台通过锁合结构连接。

较佳地，所述工作台为导热体，所述测试工装还包括用于对所述工作台加热的加热装置。

较佳地，还包括用于对所述工作台冷却的冷却装置。

较佳地，所述工作台上还设置有温度传感器和控制器，所述控制器与所述温度传感器、所述加热装置和所述冷却装置电性连接。

与现有技术相比，本实用新型功率开关模块测试工装，提供一工作台，工作台上设置有定位机构和可翻转运动的盖板，定位机构在工作台上为待测功率开关模块提供一定位空间，且，在定位机构的一侧还设置有信号电极，测试工作开始前，只需将盖板上的连接电极与外部电源连接，并将信号电极与测试机的信号输出端连接，然后，将待测功率开关模块放置在工作台上，并通过定位机构将该功率开关模块放置在预定目标位置，最后将盖板向下翻转到位即可开始功率开关模块的测试工作；由此可知，通过具有上述结构的测试工装，只需在测试工作开始前进行一次线路连接，在批量测试过程中，当更换待测功率开关模块时，无需重新接线，从而，不仅大幅提升了功率开关模块测试的工作效率，而且可避免因反复接线带来的安全事故，尤其适合大容量功率开关模块的测试工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例中测试工装的工作状态图，其中盖板处于打开状态。

图2为本实用新型实施例中测试工装的立体结构图。

图3为本实用新型实施例中测试工装的工作状态图，其中盖板处于盖合状态。

图4为本实用新型实施例中功率开关模块的立体结构图。

图5为图1中信号电极的安装结构图。

图6为图1中盖板的背侧结构图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本实施例公开了一种功率开关模块测试工装，以与测试仪器配合完成功率开关模块的测试工作，本实施例中的功率开关模块为大容量(电流可达5000A)器件，但并不以此为限。为方便说明本实施例中测试工装的结构和原理，首先对待测的功率开关模块的结构做一说明，如图4，该功率开关模块M包括基体M0，基体M0的其中一表面上设置有电源连接部M1，基体M0的另一表面上设置有信号连接部M2。具体地，基体M0上的电源连接部M1包括三个大电流电极接触片，信号连接部M2包括四个导电片。另外，本实施例中的基体M0呈方形结构，其上四个侧面分别为第一侧M3、第二侧M4、第三侧M5和第四侧M6，其中，第一侧M3和第二侧M4相对，第三侧M5和第四侧M6相对。

如图1至图6，本实施例中的测试工装包括工作台1，工作台1上设置有定位机构2和位于定位机构2一侧的第一支撑架3，定位机构2用于提供一与当前待测功率开关模块M相匹配的定位空间20。

第一支撑架3上设置有一盖板4，盖板4的一端与第一支撑架3枢转连接，以使得盖板4的自由端可相对第一支撑架3上下翻转运动，盖板4上设置有连接电极40和与连接电极40电性连接的压紧电极41，连接电极40用于与测试电源连接，压紧电极41设置在盖板4上朝向工作台1的一侧，以使得，当盖板4转动下压而靠近功率开关模块M时，压紧电极41与基体M0上的电源连接部M1抵接，从而完成功率开关模块M与外部测试电源的电性连接。定位机构2的另一侧设置有第二支撑架5，第二支撑架5上设置有向外凸伸的信号电极50，信号电极50用于与测试仪器上的测试信号源连接，且，当将功率开关模块M固定在定位空间20时，信号电极50与信号连接部M2抵接，从而自动完成功率开关模块M与测试仪器上信号输出端的连接。

采用上述测试工装进行功率开关模块M的测试工作时，首先将盖板4上的连接电极40与测试电源连接，然后，采用引线将测试仪器的信号输出端与位于第二支撑架5上的各个信号电极50连接，从而完成测试前的测试准备工作。接着，将其中一待测功率开关模块M放置在工作台1上，并通过定位机构2将该功率开关模块M放置在预定目标位置(如图1)，此时，功率开关模块M上的信号连接部M2与信号电极50抵接，自动完成测试信号通路的建立。然后，操作盖板4的自由端向下翻转，当盖板4上的压紧电极41与功率开关模块M上的电源连接部M1抵接时，盖板4停靠在该位置(如图3)，同时盖板4上的锁合机构42与第三支撑架6上的支撑台60锁定，此时功率开关模块M通过压紧电极41自动与测试电源建立连接，从而开始对该功率开关模块M进行测试工作。当测试完成后，打开锁合机构向上翻转盖板4，使得压紧电极41与功率开关模块M上的电源连接部M1分离，从而断开功率开关模块M的电源通路，随后使功率开关模块M朝信号电极50的反方向拖动，可将该功率开关模块M从工作台1移除。由此可知，通过具有上述结构的测试工装，只需在测试工作开始前进行一次线路连接，在批量测试过程中，当更换待测功率开关模块M时，无需重新接线，从而，不仅大幅提升了功率开关模块M测试的工作效率，而且可避免因反复接线带来的安全事故，尤其适合大容量功率开关模块M的测试工作。

可选地，如图6，压紧电极41为弹性金属片，以使得压紧电极41与电源连接部M1弹性抵接，从而避免盖板4下压时对功率开关模块M造成较大撞击，而且，通过弹性金属片的设置，使得压紧电极41与电源连接部M1的接触更加牢靠，避免虚接。

可选地，如图5，信号电极50包括导电连接体51，导电连接体51的一端与第二支撑架5连接，导电连接体51的远离第二支撑架5的一端设置有弹性夹52，弹性夹52用于夹持信号连接部M2。本实施例中，通过带有弹性夹52的导电连接体51的设置，当将功率开关模块M放置到位时，功率开关模块M上的信号连接部M2自动进入相对应的弹性夹52内，从而实现测试驱动电路的自动连接。

可选地，如图3，工作台1上还设置有与第一支撑架3相对的第三支撑架6，第三支撑架6上设置有用于支撑盖板4的自由端的支撑台60。本实施例中，通过支撑台60的设置，可减轻盖板4对功率开关模块M的压力，避免损坏功率开关模块M。

进一步地，盖板4的自由端与支撑台60通过锁合结构连接。测试过程中，通过锁合结构将盖板4的自由端锁在支撑台60上，避免盖板4翘起而引起测试中断。而测试结束后，对盖板4解锁即可。具体地，本实施例中的锁合结构可为卡扣结构，还可为磁吸结构。当使用磁性机构时，盖板4的自由端设置磁铁块42，支撑台60采用磁性件(如铁板)。

对于定位机构2，如图1至图4，其包括两相对设置在工作台1上的导向块21，两导向块21用于引导待测功率开关模块M的基体M0的第一侧M3和第二侧M4沿预定轨迹靠近第二支撑架5，以使得信号电极50与信号连接部M2抵接。本实施例中，通过两导向块21的设置，在放置待测功率开关模块M时，避免信号电极50与信号连接部M2发生错位。

进一步地，定位机构2还包括一设置在工作台1上并靠近第二支撑架5的阻挡块22，当信号电极50与信号连接部M2抵接时，阻挡块22与基体M0的第三侧M5抵接。本实施例中，通过阻挡块22的设置，可使得功率开关模块M被快速放置到位。

基于上述定位机构2，阻挡块22与两导向块21之间的空区形成用于放置功率开关模块M的定位空间20，也即预定目标位置。两导向块21完成对功率开关模块M的X向引导定位，阻挡块22完成对功率开关模块M的Y向阻挡定位，从而确保功率开关模块M被放置到位。

测试工作开始前，对于当前特定尺寸的待测功率开关模块M，预先配置好相应地两导向块21和阻挡块22，测试前先将两导向块21和阻挡块22放置工作台上，留出待测功率开关模块M的定位空间20。测试时，将待测功率开关模块M的基体M0对准两导向块21的内侧推入定位空间20，然后推送该功率开关模块M向第二支撑5架移动，直至该功率开关模块M与阻挡块22抵顶，此时，功率开关模块M上的信号连接部M2与第二支撑架5上信号电极50的抵接，功率开关模块M被放置到位。

需要说明的是，可通过螺栓将导向块21和固定块22固定在工作台上，也可通过其他方式固定，例如，如果第一支撑架3、第二支撑架5以及第三支撑架6是铁材质，那么可在导向块21和阻挡块22上设置永磁体，以使得放在工作台1上的定位块21和阻挡块22不易移动。

在功率开关模块M的测试过程中，一般会测试功率开关模块M在不同温度环境下的工作参数，因此，如图1至图3，本实用新型测试工装另一较佳实施例中，工作台1为导热体，测试工装还包括用于对工作台1加热的加热装置70。本实施例中，加热装置70设置在工作台1的底部，可使用电热件直接对工作台1进行热传导或热辐射或者本领域的其它常规加热方法。

再者，为方便对工作台1的温度进行快速调整，本实施例的测试工装还包括用于对工作台1冷却的冷却装置71。如果当前工作台1的温度大于目标温度，则启动冷却装置71对工作台1进行冷却。具体地，该冷却装置71可采用风冷或水冷装置，还可采用热管散热装置，对于这类冷却装置71的具体结构属于本领域的常规技术，在此不再赘述。

更进一步地，如图2和图3，工作台1上还设置有温度传感器72和控制器(图未示)，控制器与温度传感器72、加热装置70和冷却装置71电性连接。测试过程中，控制器根据温度传感器72的反馈，以及目标温度的设置，实时调整加热装置70和冷却装置71的工作状态，使得工作台1的温度处于目标范围内。

另外，本实施例中的温度传感器72包括位于工作台1工作面上的第一温度传感器和位于底壁上的第二温度传感器。根据第一温度传感器的反馈，可实时监测功率开关模块M当前工作环境所处的温度。由于第二温度传感器更接近热源或冷源，因此，通过第二温度传感器的反馈，可提前对加热装置70和冷却装置71采取调控措施，有效改善温度调控的滞后性。

综上，如图1至图6，本实用新型公开一种功率开关模块测试工装，其包括工作台1，工作台1上设置有定位机构2、第一支撑架3、第二支撑架5以及第三支撑架6，第一支撑架3上安装有可翻转运动的盖板4，盖板4上设置连接电极40和压紧电极41，第二支撑架5上设置有与基体M0上的信号连接部M2弹性结合的信号电极50，第三支撑架6上设置有用于放置盖板4自由端的支撑台60，而且，工作台1的底部还设置加热装置70和冷却装置71，并在工作台1上设置温度传感器72。测试时，通过盖板4上的连接电极40与测试电源连接，将待测功率开关模块M放置在工作台1上，并使得基体M0上的信号连接部M2与信号电极50接触，然后翻转盖板4，当盖板4的自由端放置到第三支撑架6上的支撑台60上时，盖板4的压紧电极41与基体M0上的电源连接部M1连接，从而开始执行当前功率开关模块M的测试工作。测试完成后，掀开盖板4，直接更换另一待测功率开关模块M，然后再次盖下盖板4即可开始新的测试工作。在测试过程中，通过温度传感器72的检测实时控制加热装置70和冷却装置71的状态，以使得待测功率开关模块M工作在目标温度环境中。根据上述测试工装，有效提升功率开关模块M的测试效率，而且，对于大容量功率开关模块M来说，操作安全性能高。

以上所披露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种功率开关模块测试工装，所述功率开关模块包括基体，所述基体的其中一表面上设置有电源连接部，所述基体的另一表面上设置有信号连接部，其特征在于，所述测试工装包括工作台，所述工作台上设置有定位机构和位于所述定位机构一侧的第一支撑架，所述定位机构用于提供一与当前待测所述功率开关模块相匹配的定位空间；所述第一支撑架上设置有一盖板，所述盖板的一端与所述第一支撑架枢转连接，所述盖板上设置有连接电极和与所述连接电极电性连接的压紧电极，所述连接电极用于与测试电源连接，所述压紧电极设置在所述盖板上朝向所述工作台的一侧，以使得，当所述盖板转动下压时，所述压紧电极与所述基体上的电源连接部抵接；所述定位机构的另一侧设置有第二支撑架，所述第二支撑架上设置有向外凸伸的信号电极，所述信号电极用于与测试信号源连接，且，当将所述功率开关模块固定在所述定位空间时，所述信号电极与所述信号连接部抵接。

2.根据权利要求1所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述压紧电极为弹性金属片，以使得所述压紧电极与所述电源连接部弹性抵接。

3.根据权利要求1所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述信号电极包括导电连接体，所述导电连接体的一端与所述第二支撑架连接，所述导电连接体的远离所述第二支撑架的一端设置有弹性夹，所述弹性夹用于夹持所述信号连接部。

4.根据权利要求1所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述定位机构包括两相对设置在所述工作台上的导向块，两所述导向块用于引导待测功率开关模块的基体的第一侧和第二侧沿预定轨迹靠近所述第二支撑架，以使得所述信号电极与所述信号连接部抵接，所述第一侧与所述第二侧为所述基体的相对的两个侧面。

5.根据权利要求4所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述定位机构还包括一设置在所述工作台上并靠近所述第二支撑架的阻挡块，当所述信号电极与所述信号连接部抵接时，所述阻挡块与所述基体的第三侧抵接，所述第三侧与所述第一侧和所述第二侧相邻。

6.根据权利要求1所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述工作台上还设置有与所述第一支撑架相对的第三支撑架，所述第三支撑架上设置有用于支撑所述盖板的自由端的支撑台。

7.根据权利要求6所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述盖板的自由端与所述支撑台通过锁合结构连接。

8.根据权利要求1所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述工作台为导热体，所述测试工装还包括用于对所述工作台加热的加热装置。

9.根据权利要求8所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，还包括用于对所述工作台冷却的冷却装置。

10.根据权利要求9所述的功率开关模块测试工装，其特征在于，所述工作台上还设置有温度传感器和控制器，所述控制器与所述温度传感器、所述加热装置和所述冷却装置电性连接。

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