[實用新型]IGBT短路保護功能檢測實驗裝置

有效

• 申請號: 201220221510.8
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN202583362U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 孫耀杰;林燕丹;吳煜;童立青;馬磊;邱婧婧
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

技術領域

本實用新型屬于功率開關器件驅動保護檢測技術領域，具體涉及一種IGBT短路保護功能檢測實驗裝置。

背景技術

太陽能發電、機車牽引、電動汽車等技術直接影響著國民經濟的發展，絕緣柵雙極型晶體管（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor,IGBT）作為電源轉換系統中的核心組件，在上述技術中起到至關重要的作用。IGBT具有高耐壓、高可靠性、高開關頻率、低驅動功率、低飽和壓降等優點，但實際工程下電路系統可能會發生極端的異常情況，這會對IGBT帶來致命的影響。因此IGBT的使用需要搭載相關的驅動保護電路，以提高其工作的穩定性。

在實際電路系統中，IGBT面臨著多種失效因素：過壓、過熱、過流短路等，其中70%的IGBT模塊的失效是由于短路保護不及時造成的，因此在IGBT投入使用前，需要對它的短路保護功能檢測，以降低工程使用中的失效概率。同時，IGBT工作的環境溫度也會對其性能造成重要影響，因此需要檢測IGBT驅動在各種環境溫度下的保護性能。

目前市場上對IGBT短路保護功能的檢測大多依靠簡易的電路，各自的檢測方式也不盡相同，沒有相應的統一的檢測裝置，同時也不能提供與實際工程相符合的環境。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有檢測設備的不足，提供一種工作性能穩定、測試重復性高、現場模擬度強、檢測數據誤差小的易于控制的IGBT短路保護功能檢測實驗裝置。

本實用新型提出的IGBT短路保護功能檢測實驗裝置，由電源模塊1、溫控系統2和IGBT工作臺3組成，其中：

所述電源模塊1由充放電模塊9及短路模式選擇模塊10連接組成，溫控系統2由220V交流電20、接觸器11、傳感器6、散熱器7和溫控儀4組成，220V交流電20的輸出端分別連接接觸器11、溫控儀4和散熱器7，接觸器11輸出端與IGBT工作臺上的電熱板5連接，傳感器6的輸入端緊貼IGBT模塊8，傳感器6的輸出端連接溫控儀4，溫控儀4的輸出端分別連接接觸器11和散熱器7；所述的IGBT工作臺3自上而下由IGBT接觸面板12、導熱板13、電熱板5和支撐架14通過螺釘17及插銷18連接組成，支撐架14下部設有通風區19。

本實用新型中，所述的充放電模塊9由外接市電或直流電壓源供電。充放電器件為電容，其拓撲結構可為多個電容并聯或串聯或Marx結構。

本實用新型中，所述的短路模式選擇模塊10由可調電阻串聯可調電感，再與功率開關元件并聯。

本實用新型中，所述的電源模塊1中各開關元件可為機械開關元件或手動開關元件。

本實用新型中，所述電熱板5為平板結構，內部發熱元件通過云母向電熱板5的鋁制表層均勻導熱，表層結構光滑。

本實用新型中，所述支撐架14為鋼制結構。導熱板13為鋼制立方體結構。?IGBT接觸面板12為鋁制平板結構，表面光滑均勻。

本實用新型所述的技術方案具有以下優點：

（1）????本實用新型可為IGBT短路保護功能檢測提供一個統一的實驗裝置。

（2）????本實用新型可模塊化實現各系統，安全性增強，抗干擾能力增強。

（3）????本實用新型可為IGBT短路保護功能檢測提供不同組合的母線電壓和負載。

（4）????本實用新型可實現兩種IGBT短路模式的檢測。

（5）????本實用新型的溫控系統使得IGBT的檢測環境與實際工程應用中的實際環境具有更高的相似度，檢測結果更具參考性。

（6）????本實用新型的溫控系統溫控范圍大，誤差小，速度快，模塊結構簡單，容易推廣至相關對溫度有要求的實驗裝置。

（7）????本實用新型的工作臺各部分具有可替換性，方便各種不同IGBT（或功率開關元件）及其驅動模塊的測試，使得檢測成本降低。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統結構框圖。

圖2是本實用新型一個實施例的電源模塊結構圖。

圖3是本實用新型的溫控系統結構圖。

圖4是本實用新型的IGBT工作臺剖面結構圖。

圖中標號：1、電源模塊，2、溫控系統，3、IGBT工作臺，4、溫控儀，5、電熱板，6、傳感器，7、散熱器，8、IGBT模塊，9、充放電模塊，10、短路模式選擇模塊，11、接觸器，?12、IGBT接觸面板，13、導熱板，14、支撐架，15、IGBT模塊固定孔，16、驅動模塊固定孔，17、螺釘，18、插銷，19、通風區，20、220V交流電。