[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體組件性能測(cè)試系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711427174.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN108196177B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 齊磊;李鴻達(dá);東野忠昊;王鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王戈

本發(fā)明公開一種半導(dǎo)體組件性能測(cè)試系統(tǒng)，所述測(cè)試系統(tǒng)包括：直流電源、第一電流單元、第二電流單元、半導(dǎo)體組件單元、電壓固定單元、吸能及保護(hù)單元；通過設(shè)置第一電流單元、電壓固定單元、第二電流單元來分別模擬實(shí)際O?C?O工況下的第一次分?jǐn)鄷r(shí)流過被測(cè)半導(dǎo)體組件的第一故障電流、第一次分?jǐn)鄷r(shí)被測(cè)半導(dǎo)體組件兩端的穩(wěn)態(tài)電壓、第二次分?jǐn)鄷r(shí)流過被測(cè)半導(dǎo)體組件的第二故障電流、第二次分?jǐn)鄷r(shí)被測(cè)半導(dǎo)體組件兩端的穩(wěn)態(tài)電壓；通過檢測(cè)流過被測(cè)半導(dǎo)體組件的電流或被測(cè)半導(dǎo)體組件兩端的電壓就能評(píng)估被測(cè)半導(dǎo)體組件性能的可靠性，為實(shí)際工程提供重要參考。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高壓直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體組件性能測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高壓直流輸電具有交流輸電不可替代的優(yōu)點(diǎn)，在遠(yuǎn)距離大功率輸電和交流系統(tǒng)的非同步聯(lián)絡(luò)等方面得到廣泛的應(yīng)用。近十幾年來，輕型直流輸電技術(shù)的提出和發(fā)展，更使直流輸電延伸到了近距離、小容量的輸電場(chǎng)合。直流斷路器作為承載、開斷直流運(yùn)行回路正常電流以及各種故障電流的重要開關(guān)設(shè)備，大體可以分為機(jī)械式斷路器、全固態(tài)斷路器與混合式斷路器。混合式斷路器結(jié)合了開關(guān)良好的靜態(tài)特性與電力電子器件良好的動(dòng)態(tài)性能，具有通態(tài)損耗小、開斷時(shí)間短、無需專用冷卻設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，是目前斷路器研發(fā)的新方向。

混合式直流斷路器利用轉(zhuǎn)移單元的閉鎖實(shí)現(xiàn)快速分?jǐn)喙收想娏鳎匦园雽?dǎo)體器件組成的大功率半導(dǎo)體組件是轉(zhuǎn)移單元核心組成部分，對(duì)于開斷電流起關(guān)鍵作用。

直流斷路器分?jǐn)喙收想娏骱笮柽M(jìn)行重合閘使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行,重合閘又分為分(Open)-合(Close)(O-C)工況和分(Open)-合(Close)-分(Open)(O-C-O)工況。O-C工況為直流斷路器分?jǐn)嚯娏骱螅到y(tǒng)故障及時(shí)被清除，斷路器合閘即可恢復(fù)系統(tǒng)正常運(yùn)行，此種情況下斷路器在短時(shí)間內(nèi)(數(shù)十微秒)僅需要進(jìn)行一次故障電流分?jǐn)鄤?dòng)作；O-C-O工況為直流斷路器分?jǐn)嚯娏骱螅到y(tǒng)故障未被及時(shí)清除，斷路器進(jìn)行合閘后再次出現(xiàn)快速升高的故障電流，斷路器在短時(shí)間內(nèi)(數(shù)十微秒)需要進(jìn)行第二次故障電流分?jǐn)唷Ｆ渲蠴-C-O工況下直流斷路器半導(dǎo)體組件在短暫的時(shí)間內(nèi)連續(xù)承受兩次很大的熱應(yīng)力及電氣應(yīng)力。同時(shí)，直流斷路器半導(dǎo)體組件進(jìn)行故障電流分?jǐn)嗪筇幱陉P(guān)斷狀態(tài)，待電壓穩(wěn)定后，其兩端電壓應(yīng)為直流電網(wǎng)電壓的1/n，其中n為直流斷路器中級(jí)聯(lián)半導(dǎo)體組件的數(shù)目。

在O-C-O工況下，高壓直流斷路器中的半導(dǎo)體組件在數(shù)十微妙的短暫時(shí)間間隔內(nèi)連續(xù)承受很大的電氣應(yīng)力，對(duì)于半導(dǎo)體組件的可靠性要求較高。目前并沒有通過模擬實(shí)際O-C-O工況對(duì)半導(dǎo)體組件的可靠性進(jìn)行評(píng)估，為實(shí)際工程提供重要參考。

針對(duì)上述問題，如何通過模擬實(shí)際O-C-O工況對(duì)半導(dǎo)體組件的可靠性進(jìn)行評(píng)估成為本領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體組件性能測(cè)試系統(tǒng)，通過模擬實(shí)際O-C-O工況，以實(shí)現(xiàn)評(píng)估半導(dǎo)體組件的可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體組件性能測(cè)試系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：直流電源、第一電流單元、第二電流單元、半導(dǎo)體組件單元、電壓固定單元、吸能及保護(hù)單元；

所述直流電源，用于提供電能；

所述第一電流單元，所述第一電流單元的第一端與所述直流電源的正極端相連，所述第一電流單元的第二端與所述直流電源的負(fù)極端相連，用于模擬第一次分?jǐn)鄷r(shí)流過被測(cè)半導(dǎo)體組件的第一故障電流；

所述電壓固定單元，所述電壓固定單元的第一端與所述第一電流單元的第三端相連，所述電壓固定單元的第二端與所述第一電流單元的第四端相連，用于模擬第一次分?jǐn)鄷r(shí)被測(cè)半導(dǎo)體組件兩端的穩(wěn)態(tài)電壓；還用于模擬第二次分?jǐn)鄷r(shí)被測(cè)半導(dǎo)體組件兩端的穩(wěn)態(tài)電壓；

所述第二電流單元，所述第二電流單元的第一端與所述第一電流單元的第三端相連，所述第二電流單元的第二端與所述第一電流單元的第四端相連，用于模擬第二次分?jǐn)鄷r(shí)流過被測(cè)半導(dǎo)體組件的第二故障電流；