[發明專利]一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試裝置及方法

有效

• 申請號: 201110338304.5
• 申請日: 2011-10-31
• 公開（公告）號: CN102539952A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 于志遠;黃玉平;王春明;盧二寶;尹升愛;龍海峰;師今卓
• 申請（專利權）人: 北京精密機電控制設備研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于電力電子功率主電路測試裝置領域，具體涉及一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試裝置及方法，適用于變頻器、電機驅動器等功率主電路的動態特性測試，通過測試來確定電路設計合理性及產品的好與壞。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，更多的機電伺服系統得到了廣泛應用。針對其中的功率主電路的設計和檢測，靜態測試以及器件測試已經比較成熟，但由于存在高電壓、大電流、高電壓/電流變化率等問題的存在，對于功率主電路及其驅動電路的動態特性測試，一直沒有較好的測試裝置及測試方法。

發明內容

本發明為了解決測試過程中遇到高電壓、大電流、高電壓/電流變化率等問題，提供一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試裝置及方法，用來測試功率主電路和驅動電路的動態特性，供產品研發及檢測使用。

本發明所采用的技術方案是：

一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試裝置，包括柵極驅動電路動態測試單元、功率主電路動態測試單元、數據采集及處理系統；其中，所述柵極驅動電路動態測試單元包括直流電源分析儀、多路直流穩壓電源、測試信號接口電路、高速數字化儀、多功能數字化采集卡、驅動電路測試裝置，所述驅動電路測試裝置通過測試信號處理電路與多功能數字化采集卡和高速數字化儀相連，多功能數字化采集卡和高速數字化儀通過PXI/PCI總線與工業控制計算機相連，多路直流穩壓電源為測試信號接口電路供電，并通過測試信號接口電路為驅動電路測試裝置供電；

功率主電路動態測試單元包括直流電源分析儀、測試信號接口電路、高速數字化儀、多功能數字化采集卡、直流電源分析儀、多通道記錄儀、大功率直流穩壓電源、功率主電路測試裝置；所述大功率直流穩壓電源為功率主電路測試裝置的功率主電路供電，通過功率主電路測試裝置中的電壓和電流檢測單元，將所采集的高速電壓、電流信號通過測試信號接口電路進行信號處理與轉換，送與多功能數字化采集卡和高速數字化儀進行采集，并通過PXI/PCI總線傳給工業控制計算機，工業控制計算機通過GPIB總線控制直流電源分析儀和多通道記錄儀對功率主電路測試裝置供電及采集電源電壓和電流信息。

一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試方法，包括柵極驅動電路測試單元和功率主電路動態測試單元的動態特性測試步驟；其中，柵極驅動電路測試單元的測試包括柵極驅動電路基本性能測試、過流保護特性測試、欠壓保護特性測試、軟關斷特性測試、故障恢復特性測試、驅動電源功耗測試等；所述功率主電路動態測試單元的測試包括：母線電壓、電流測試，IGBT開啟特性測試，IGBT關斷特性測試，IGBT保護電路測試，IGBT溫度特性測試。

如上所述的一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試方法，其中：所述柵極驅動電路基本性能測試步驟中，通過多路直流穩壓電源供給原邊+5V電源、副邊+15V和-8V電源輸出給被測柵極驅動電路供電；PWM發生器提供1路PWM信號，幅值是0-5V，頻率分別是10KHz、20KHz、30KHz、50KHz、100KHz，通過PWM接口相連；高速數字化儀通過電壓隔離探頭采集柵極驅動電路板的輸出信號以及輸入信號。

如上所述的一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試方法，其中：所述過流保護測試步驟中，通過多路直流穩壓電源提供原邊+5V電源、副邊+15V和-8V電源輸出給被測柵極驅動電路供電；由直流電源分析儀輸出0-3V的電壓，連接至驅動電路的短路保護端；USB轉SPI設備提供SPI接口使數字電位計達到不同的電阻值，用數字電位計實現保護電阻的功能，用高速數字化儀監測FLT引腳的狀態。

如上所述的一種功率主電路及其驅動電路動態特性測試方法，其中：所述軟關斷測試步驟，通過多路直流穩壓電源提供原邊+5V電源、副邊+15V和-8V電源輸出給被測柵極驅動電路供電，由直流電源分析儀輸出0-3V的電壓；被測驅動電路板的失效端、輸出端、短路保護接口與數字化儀相連；驅動芯片軟關斷的條件是短路保護端過流，調節直流電源分析儀的輸出，使得驅動芯片軟關斷，記錄輸出端和失效端的曲線，并計算出二者之間的延時。