CN221281152U - 双脉冲测试平台 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型实施例的双脉冲测试平台，通过设置第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7，以及电感与IGBT模组连接，并通过对第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7的不同组合的开通和关断来实现对于IGBT模组的双脉冲测试，从而解决了三电平的IGBT模组对多个环流回路双脉冲测试时需要频繁更换搭建测试电路，频繁更换器件位置，测试效率低下的问题，实现了一种标准化测试的三电平的IGBT模组的双脉冲测试平台。

Description

双脉冲测试平台

技术领域

本实用新型实施例涉及变流器的生产测试领域，尤其涉及一种适用于三电平的IGBT模组进行双脉冲测试的双脉冲测试平台。

背景技术

随着新能源行业的发展及普及，近几年储能变流器的应用越来越广泛，相应地，对于储能变流器的核心功能件IGBT器件的要求也越来越高，因此，需要对IGBT器件进行专业的测试。

目前通常采用双脉冲测试法对IGBT器件进行测试，常见的双脉冲测试法大都是对针对两电平拓扑电路进行测试，而当将其应用于对三电平的IGBT模组进行测试时，由于需要针对不同的测试模块和测试回路进行测试，因此需要频繁更换搭建测试回路，频繁地更换器件位置，使得测试效率较为低下。

实用新型内容

本实施例提供了一种双脉冲测试平台，以至少部分解决上述问题，达到使得对于IGBT模组的IGBT测试更为便捷、高效的效果。

根据本实用新型的一种实施例，提供一种双脉冲测试平台，包括直流电源、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、电感L，其中，直流电源的正极经由第一开关S1与IGBT模组的第一端电连接，直流电源的负极经由第二开关S2与IGBT模组的第二端电连接，直流电源的第一点位M依次经由第五开关S5、电感L与IGBT模组的第三端电连接；第一点位M经由第六开关S6与IGBT模组的第四端电连接，第一点位M经由第七开关S7与IGBT模组的第五端电连接；第三开关S3连接在第一开关S1和电感L之间，第四开关S4连接在第二开关S2和电感L之间。

通过该结构的电路，可以实现实用不同开关组合的通断控制对IGBT模组中不同部分的测试。方便切换测试回路，而不需更换测试平台和组件。

进一步的，所述直流电源包括第一直流电源和第二直流电源，所述第一直流电源和所述第二直流电源正负极串联。

通过设置成第一直流电源和第二直流电源分别对IGBT模组中的不同IGBT开关提供电源以进行测试。

进一步的，还包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1并联接入所述第一直流电源的两端，所述第二电容C2并联接入所述第二直流电源的两端。通过该结构，对电路进行滤波和电流放大。

进一步的，所述第一点位为所述直流电源的中位点。

进一步的，还包括第八开关S8和电阻R，所述第八开关S8和所述电阻R串联后分别接入到所述直流电源的正负两端。通过该设置，以对充电回路的电荷进行放电。

进一步的，所述IGBT模包括第一IGBT模组，所述第一IGBT模组包括第一IGBTT1和连接在其发射极和集电极之间的D1二极管、第二IGBTT2和连接在其发射极和集电极之间的D2二极管、第三IGBTT3和连接在其发射极和集电极之间的D3二极管、第四IGBTT4和连接在其发射极和集电极之间的D4二极管，还包括连接在所述第一IGBTT1发射极和所述第三IGBTT3发射极之间的D5二极管和D6二极管。

该结构使得本实用新型实施例的双脉冲测试平台可适用于三电平NPC1型的拓扑结构。

进一步的，所述IGBT模组的所述第一端被设置在所述第一IGBTT1的集电极一侧，所述第二端被设置在所述第四IGBTT4的发射极一侧，所述第三端被设置在所述第二IGBTT2的发射极和所述第三IGBTT3的集电极之间，所述第四端被设置在所述D5二极管的正极一侧，所述第五端被设置在所述D6二极管的正极一侧。

基于以上结构，将NPC1型的IGBT模块接入到测试平台中，方便进行测试。

进一步的，所述IGBT模组还包括第二IGBT模组，所述第二IGBT模组与所述第一IGBT模组并联，所述第二IGBT模组包括第七IGBTT7和连接在其发射极和集电极之间的D7二极管、第八IGBTT8和连接在其发射极和集电极之间的D8二极管、第九IGBTT9和连接在其发射极和集电极之间的D9二极管、第十IGBTT10和连接在其发射极和集电极之间的D10二极管，还包括连接在所述第七IGBTT7发射极和所述第九IGBTT9发射极之间的D11二极管和D12二极管。

基于该实施例，可以对具有多个并联的IGBT模组进行测试，进而可以利用低功率的IGBT模组实现大功率的测试需求。

进一步的，所述IGBT模组的所述第一端被设置在所述第一IGBTT1的集电极和所述第七IGBTT7的集电极一侧，所述第二端被设置在所述第四IGBTT4的发射极和所述第十IGBTT10的发射极一侧，所述第三端被设置在所述第二IGBTT2的发射极和所述第三IGBTT3的集电极之间，所述第四端被设置在所述D11二极管的正极一侧，所述第五端被设置在所述D6二极管的正极的一侧。

通过该连接结构，将并联的第一IGBT模组和第二IGBT模组接入测试平台，以方便进行测试。

进一步的，双脉冲测试平台还包测试仪器和示波器，所述测试与所述IGBT模组(200)电连接，所述示波器与所述测试仪器电连接。

可以看到，本实用新型实施例的双脉冲测试平台，通过设置第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7，对第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7进行开通和关断来实现对于IGBT模组的不同IGBT的测试，从而解决了三电平的IGBT模组对多个环流回路双脉冲测试时需要频繁更换搭建测试电路，频繁更换器件位置，测试效率低下的问题，实现了一种标准化测试的三电平的IGBT模组的双脉冲测试平台。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。

图1为根据本实用新型一种实施例的双脉冲测试平台的电路结构图；

图2为根据本实用新型另一种实施例的双脉冲测试平台的电路结构图。

其中，附图标记如下：

11第一直流电源12第二直流电源60驱动装置

70测试仪器80示波器100双脉冲测试平台

200IGBT模组

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合图对本实用新型的实施例进一步详细说明。

图1为根据本实用新型一种实施例的双脉冲测试平台的电路结构图；

如图1所示，双脉冲测试平台100包括直流电源、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、电感L，其中，直流电源的正极经由第一开关S1与IGBT模组的第一端电连接，直流电源的负极经由第二开关S2与IGBT模组的第二端电连接，直流电源的第一点位M依次经由第五开关S5、电感L与IGBT模组的第三端电连接；第一点位M经由第六开关S6与IGBT模组的第四端电连接，第一点位M经由第七开关S7与IGBT模组的第五端电连接；第三开关S3连接在第一开关S1和电感L之间，第四开关S4连接在第二开关S2和电感L之间。

具体的，该实施例中可以是采用继电器作为第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7，采用一种可调电感L分别连接到三电平的IGBT模组的不同端，从而可以通过对第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7的通断控制对于三电平的IGBT模组中不同IGBT的测试，省略了更换器件位置来搭建不同测试回路的操作；同时，该电路结构的开关布局简单，开关控制动作简洁，从而提高了操作效率。

进一步的，如图1所示，IGBT模组包括第一IGBT模组，第一IGBT模组包括第一IGBTT1和连接在其发射极和集电极之间的D1二极管、第二IGBT T2和连接在其发射极和集电极之间的D2二极管、第三IGBT T3和连接在其发射极和集电极之间的D3二极管、第四IGBT T4和连接在其发射极和集电极之间的D4二极管，还包括连接在第一IGBT T1发射极和第三IGBT T3发射极之间的D5二极管和D6二极管。

该实施例中，IGBT模组可以是三电平NPC1型储能变流器的功率模组，在一种实现方式中，为600A的小功率IGBT模组。

基于以上实施例中，IGBT模组的第一端被设置在第一IGBT T1的集电极一侧，第二端被设置在第四IGBT T4的发射极一侧，第三端被设置在第二IGBT T2的发射极和第三IGBTT3的集电极之间，第四端被设置在D5二极管的正极一侧，第五端被设置在D6二极管的正极一侧。

基于以上实施例，在其它开关默认断开的情况下，接通第一开关S1、第五开关S5和第六开关S6则形成了对第一IGBT T1的双脉冲测试回路。操作使第二IGBT T2为高电平，第三IGBT T3和第四IGBT T4为低电平，对第一IGBT T1模块施加双脉冲，此时，电感L的充电电流回路由第一直流电源11、第一IGBT T1、第二IGBT T2以及电感L组成，根据测试需要，可以重点对第一IGBT T1开通过程中的电流过冲、第一IGBT T1的开通时间和开通时间延时、开通损耗等进行测试。

其它开关默认断开，接通第二开关S2、第四开关S4和第六开关S6则形成了对于第二IGBT T2的双脉冲测试回路。操作使第一IGBT T1为低电平，第三IGBT T3为高电平，第四IGBT T4为低电平，对第二IGBT T2模块进行施加双脉冲，此时，电感L的充电电流回路由第二直流电源12、D5二极管、第二IGBT T2以及电感L组成，根据测试需要，可以重点对第二IGBT T2开通过程中的电流过冲、第二IGBT T2的开通时间和开通时间延时、开通损耗等进行测试。

其它开关默认断开，接通第一开关S1、第三开关S3和第七开关S7则形成了对于第三IGBT T3的双脉冲测试回路。操作使第一IGBT T1为低电平，第二IGBT T2为高电平，第四IGBT T4为低电平，对第三IGBT T3模块进行施加双脉冲，此时，电感L的充电电流回路由第一直流电源11、D6二极管、第三IGBT T3以及电感L组成，根据测试需要，可以重点对第三IGBT T3开通过程中的电流过冲、第三IGBT T3的开通时间和开通时间延时、开通损耗等进行测试。

其它开关默认断开，接通第二开关S2、第五开关S5和第七开关S7则形成了对于第四IGBT T4的双脉冲测试回路。操作使第一IGBT T1为低电平，第二IGBT T2为低电平，第三IGBT T3为高电平，对第四IGBT T4模块进行施加双脉冲，此时，电感L的充电电流回路由第二直流电源12、第三IGBT T3、第四IGBT T4以及电感L组成，根据测试需要，可以重点对第四IGBT T4开通过程中的电流过冲、第四IGBT T4的开通时间和开通时间延时、开通损耗等进行测试。

需要说明的是，以上对IGBT开通过程中的电流过冲、开通时间、开通时间延时以及开通损耗等进行测试的方法为本领域技术人员所熟知，无需经过创造性劳动而获得，在此，不再展开赘述。

进一步的，直流电源包括第一直流电源11和第二直流电源12，第一直流电源11和第二直流电源12正负极串联。其中，第一直流电源11可用于提供第一IGBT T1和第三IGBTT3的直流电压，第二直流电源12可用于提供第二IGBT T2和第四IGBT T4的直流电压。

进一步的，以上实施例中第一点位M为IGBT模组的中位点。

进一步的，双脉冲测试平台还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1并联接入第一直流电源11的两端，第二电容C2并联接入第二直流电源12的两端。通过设置第一电容C1和第二电容C2为电路提供滤波，并放大电流的作用。

进一步的，根据本实用新型另一种实施例的双脉冲测试平台，还包括第八开关S8和电阻R，第八开关S8和电阻R串联后分别接入到直流电源的正负两端。

基于该实施例，通过设置第八开关S8和电阻，在对第一IGBT T1的充电回路测试完成后，接通第八开关S8以将第一电容C1的电荷进行释放，形成由第二IGBT T2、D5二极管和电感L组成的放电电流回路。此时，重点关注第一IGBT T1关断过程中的电压过冲、第一IGBTT1的关断时间和关断时间延时、关断损耗等特性；在对第二IGBT T2的充电回路测试完成后，接通第八开关S8以第二电容C2的电荷进行释放，形成由D3二极管、D4二极管和电感L组成的放电电流回路。此时，重点关注第二IGBT T2关断过程中的电压过冲、第二IGBT T2的关断时间和关断时间延时、关断损耗等特性；在对第三IGBT T3的充电回路测试完成后，接通第八开关S8以将第二电容C2的电荷进行释放，形成由D1二极管、D2二极管、电感L组成的放电电流回路。此时，重点关注第三IGBT T3关断过程中的电压过冲、第三IGBT T3的关断时间和关断时间延时、关断损耗等特性；在对第四IGBT T4的充电回路测试完成后，接通第八开关S8以将第二电容C2的电荷进行释放，形成由D6二极管、第三IGBT T3、电感L组成的放电电流回路。此时，重点关注第四IGBT T4关断过程中的电压过冲、第四IGBT T4的关断时间和关断时间延时、关断损耗等特性。

需要说明的是，以上对IGBT关断过程中的电流过冲、关断时间、关断时间延时以及关断损耗等进行测试的方法为本领域技术人员所熟知，无需经过创造性劳动而获得，在此，不再展开赘述。

此外，以上实施例中，此外，对于第一IGBT T1、第二IGBT T2、第三IGBT T3以及第四IGBT T4的测试包括但不限于以上所提到的测试内容，本领域技术人员可根据需要，基于测试回路进行不同的测试。

图2为根据本实用新型另一种实施例的双脉冲测试平台的电路结构图；

如图2所示，IGBT模组还包括第二IGBT模组，第二IGBT模组与第一IGBT模组并联，第二IGBT模组包第七IGBT T7和连接在其发射极和集电极之间的D7二极管、第八IGBT T8和连接在其发射极和集电极之间的D8二极管、第九IGBT T9和连接在其发射极和集电极之间的D9二极管、第十IGBT T10和连接在其发射极和集电极之间的D10二极管，还包括连接在第七IGBT T7发射极和第九IGBT T9发射极之间的D11二极管和D12二极管。

在该实施例中，通过设置与第一IGBT模组并联的第二IGBT模组，从而满足了更大的功率要求(例如兆级以上的需求)，同时节省了测试成本。具体的，例如第一IGBT T1和第七IGBT T7被设置在同一个模块中，第二IGBT T2和第八IGBT T8被设置在同一模块中，第三IGBT T3和第九IGBT T9被设置在同一模块中，第四IGBT T4和第十GBT被设置在同一模块中。

进一步的，基于该实施例，IGBT模组的第一端被设置在第一IGBT T1的集电极和第七IGBT T7的集电极一侧，第二端被设置在第四IGBT T4的发射极和第十IGBT T10的发射极一侧，第三端被设置在第二IGBT T2的发射极和第三IGBT T3的集电极之间，第四端被设置在D11二极管的正极一侧，第五端被设置在D6二极管的正极的一侧。

可以看到，在第一IGBT模组和第二IGBT模组并联的拓扑中，保持第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、电感L的连接不变，通过改变与IGBT模组的连接方式，同样能够完成对于两组IGBT模组中IGBT的双脉冲测试，而无需多余调整，简单易操作。本领域技术人员可以知晓此处对于第七IGBT T7的测试方式与第一IGBT T1的测试方式对应，对于第八IGBT T8的测试方式与第二IGBT T2的测试方式对应，对于第九IGBT T9的测试方式与第三IGBT T3的测试方式对应，对于第十IGBTT10的测试方式与第四IGBT T4的测试方式对应。

进一步的，本实用新型的双脉冲测试平台还包括与IGBT模组连接的驱动装置60、测试仪器70和示波器80，测试仪器70与IGBT模组200电连接，用于获取IGBT模组200的运行参数，示波器80与测试仪器70电连接，用于对运行参数进行采样。

需要说明的是，在本实用新型的其他实施例中，还可以采用两组以上IGBT模组并联的方式实现相同的电路功能，例如通过四组IGBT模组并联的结构。该扩展的连接方式在此不做赘述，本领域技术人员应该能够通过无创造性劳动参考以上实施例进行实施。

可以看到，本实用新型实施例的双脉冲测试平台，可以通过少量的开关连接的拓扑结构高效、简洁地实现IGBT模组的双脉冲测试，不需要频繁搭建测试回路、更换器件位置；还可以适应性地采用多组并联IGBT模组进行测试，满足大功率的要求，且节省了成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

本专利申请中关于人的名词和代词不限于具体性别。

Claims (10)

1.双脉冲测试平台(100)，适于对三电平的IGBT模组(200)进行双脉冲测试，其特征在于，所述双脉冲测试平台包括直流电源、第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6、第七开关S7、电感L，其中，所述直流电源的正极经由所述第一开关S1与所述IGBT模组的第一端电连接，所述直流电源的负极经由所述第二开关S2与所述IGBT模组的第二端电连接，所述直流电源的第一点位(M)依次经由第五开关S5、所述电感L与所述IGBT模组的第三端电连接；所述第一点位(M)经由所述第六开关S6与所述IGBT模组的第四端电连接，所述第一点位(M)经由所述第七开关S7与所述IGBT模组的第五端电连接；所述第三开关S3连接在所述第一开关S1和所述电感L之间，所述第四开关S4连接在所述第二开关S2和所述电感L之间。

2.根据权利要求1所述的双脉冲测试平台，其特征在于，所述直流电源包括第一直流电源(11)和第二直流电源(12)，所述第一直流电源(11)和所述第二直流电源(12)正负极串联。

3.根据权利要求2所述的双脉冲测试平台，其特征在于，还包括第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1并联接入所述第一直流电源(11)的两端，所述第二电容C2并联接入所述第二直流电源(12)的两端。

4.根据权利要求1所述的双脉冲测试平台，其特征在于，所述第一点位(M)为所述直流电源的中位点。

5.根据权利要求1所述的双脉冲测试平台，其特征在于，还包括第八开关S8和电阻R，所述第八开关S8和所述电阻R串联后分别接入到所述直流电源的正负两端。

6.根据权利要求1所述的双脉冲测试平台，其特征在于，所述IGBT模组(200)包括第一IGBT模组，所述第一IGBT模组包括第一IGBTT1和连接在其发射极和集电极之间的D1二极管、第二IGBTT2和连接在其发射极和集电极之间的D2二极管、第三IGBTT3和连接在其发射极和集电极之间的D3二极管、第四IGBTT4和连接在其发射极和集电极之间的D4二极管，还包括连接在所述第一IGBTT1发射极和所述第三IGBTT3发射极之间的D5二极管和D6二极管。

7.根据权利要求6所述的双脉冲测试平台，其特征在于，所述IGBT模组的所述第一端被设置在所述第一IGBTT1的集电极一侧，所述第二端被设置在所述第四IGBTT4的发射极一侧，所述第三端被设置在所述第二IGBTT2的发射极和所述第三IGBTT3的集电极之间，所述第四端被设置在所述D5二极管的正极一侧，所述第五端被设置在所述D6二极管的正极一侧。

8.根据权利要求6所述的双脉冲测试平台，其特征在于，所述IGBT模组(200)还包括第二IGBT模组，所述第二IGBT模组与所述第一IGBT模组并联，所述第二IGBT模组包括第七IGBTT7和连接在其发射极和集电极之间的D7二极管、第八IGBTT8和连接在其发射极和集电极之间的D8二极管、第九IGBTT9和连接在其发射极和集电极之间的D9二极管、第十IGBTT10和连接在其发射极和集电极之间的D10二极管，还包括连接在所述第七IGBTT7发射极和所述第九IGBTT9发射极之间的D11二极管和D12二极管。

9.根据权利要求8所述的双脉冲测试平台，其特征在于，所述IGBT模组的所述第一端被设置在所述第一IGBTT1的集电极和所述第七IGBTT7的集电极一侧，所述第二端被设置在所述第四IGBTT4的发射极和所述第十IGBTT10的发射极一侧，所述第三端被设置在所述第二IGBTT2的发射极和所述第三IGBTT3的集电极之间，所述第四端被设置在所述D11二极管的正极一侧，所述第五端被设置在所述D6二极管的正极的一侧。

10.根据权利要求1至权利要求9任意一项所述的双脉冲测试平台，其特征在于，还包测试仪器(70)和示波器(80)，所述测试仪器(70)与所述IGBT模组(200)电连接，所述示波器(80)与所述测试仪器(70)电连接。