[發(fā)明專利]一種功率半導(dǎo)體模塊的溫度分布特性測試系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210254542.2
• 申請日: 2012-07-20
• 公開（公告）號: CN103575401A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭利兵;花俊;方化潮;韓立;靳鵬云;王春雷
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01R19/00;G05F1/46;G05D23/19
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項(xiàng)京

1.一種功率半導(dǎo)體模塊的溫度分布特性測試系統(tǒng)，包括：電源單元、控制單元和紅外熱像儀，其特征在于：還包括負(fù)載、功率半導(dǎo)體模塊的驅(qū)動單元和上位機(jī)；

所述控制單元與電源單元、負(fù)載和所述驅(qū)動單元分別相連，該驅(qū)動單元還與被測功率半導(dǎo)體模塊相連；所述上位機(jī)與紅外熱像儀和控制單元分別相連；

所述控制單元通過電源單元為負(fù)載供電，并控制調(diào)節(jié)恒壓模式下的負(fù)載電流和/或恒流模式下的負(fù)載電壓，并按照上位機(jī)發(fā)送的不同實(shí)際工作狀態(tài)的工作參數(shù)，通過驅(qū)動單元控制被測功率半導(dǎo)體模塊處于不同的實(shí)際工作狀態(tài)；

所述上位機(jī)接收紅外熱像儀發(fā)送的被測功率半導(dǎo)體模塊的溫度數(shù)據(jù)，獲得被測功率半導(dǎo)體模塊的溫度分布特性；產(chǎn)生不同實(shí)際工作狀態(tài)的工作參數(shù)，發(fā)送給控制單元。

2.如權(quán)利要求1所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)還包括冷卻裝置和溫度傳感器；

所述冷卻裝置設(shè)置在功率半導(dǎo)體模塊下方，其與控制單元相連，在控制單元控制下為被測功率半導(dǎo)體模塊降溫；

所述溫度傳感器安裝在功率半導(dǎo)體模塊底板上，其與控制單元相連，向控制單元發(fā)送溫度信號；

所述控制單元進(jìn)一步接收溫度傳感器發(fā)送的溫度信號，根據(jù)被測功率半導(dǎo)體模塊的溫度，向冷卻裝置發(fā)送工作參數(shù)，控制冷卻裝置為被測功率半導(dǎo)體模塊降溫。

3.如權(quán)利要求2所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)還包括電流傳感器和電壓傳感器；

所述電流傳感器和電壓傳感器安裝在負(fù)載的電源輸入端，均與控制單元相連，向控制單元發(fā)送負(fù)載的電流信號和電壓信號；

所述控制單元進(jìn)一步接收所述負(fù)載的電流信號和電壓信號，根據(jù)所述負(fù)載的電流信號和電壓信號，控制調(diào)節(jié)恒壓模式下的負(fù)載電流或者恒流模式下的負(fù)載電壓；并將所述溫度信號、輸入電流信號和輸出電壓信號發(fā)送給上位機(jī)進(jìn)行顯示。

4.如權(quán)利要求3所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：所述控制單元連接有報(bào)警電路，控制單元在輸入電流信號或輸出電壓信號異常時(shí)，通過驅(qū)動單元關(guān)斷被測功率半導(dǎo)體模塊，并控制報(bào)警電路發(fā)出聲和/或光報(bào)警信號。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：所述被測功率半導(dǎo)體模塊為：單獨(dú)的IGBT模塊、IGCT模塊、MOSFET模塊或IPM模塊；

或所述被測功率半導(dǎo)體模塊為：由多個(gè)IGBT模塊、IGCT模塊、MOSFET模塊或IPM模塊構(gòu)成不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的被測模塊，則所述驅(qū)動單元包括多個(gè)相同類型的驅(qū)動模塊，其中每個(gè)IGBT模塊、IGCT模塊或MOSFET模塊通過一個(gè)驅(qū)動模塊連接到控制單元，IPM模塊直接通過本身集成的驅(qū)動單元連接到控制單元。

6.如權(quán)利要求5所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：若所述被測功率半導(dǎo)體模塊為：功率半導(dǎo)體模塊中的分立部件，則該系統(tǒng)還包括：大電流開關(guān)模塊；

所述大電流開關(guān)模塊設(shè)置在電源單元與被測功率半導(dǎo)體模塊之間。

7.如權(quán)利要求6所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：所述大電流開關(guān)模塊由1個(gè)IGBT模塊實(shí)現(xiàn)。

8.如權(quán)利要求5所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)還包括與控制單元相連的顯示單元，用于顯示被測功率半導(dǎo)體模塊不同的實(shí)際工作狀態(tài)。

9.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：所述控制單元為DSP控制模塊；所述冷卻裝置為風(fēng)冷或水冷裝置；所述負(fù)載為阻感性負(fù)載；所述驅(qū)動單元由被測功率半導(dǎo)體模塊對應(yīng)的驅(qū)動芯片及其外圍電路實(shí)現(xiàn)。

10.如權(quán)利要求9所述的溫度分布特性測試系統(tǒng)，其特征在于：所述電源單元通過RS485接口與控制單元相連；所述負(fù)載、驅(qū)動單元、冷卻裝置通過I/O口與控制單元相連；

所述上位機(jī)通過RS232接口與控制單元相連，通過網(wǎng)線接口與紅外熱像儀相連。