[發明專利]IGBT老化測試電路及方法

在審

• 申請號: 201811209092.9
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN108919085A
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 王磊;李兵;刁利軍;徐春梅;邱瑞昌;郭羽佳;王夢珠;董超躍
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王文紅

1.一種絕緣柵雙極型晶體管IGBT老化測試電路，其特征在于，包括：第一電流源、第二電流源、正反向導流單元、待測單元；

所述待測單元包括IGBT和續流二極管FWD，所述FWD連接于所述IGBT集電極與發射極之間；

所述第一電流源通過所述正反向導流單元為所述待測單元提供老化測試電流，所述正反向導流單元用于調整老化測試電流流經所述待測單元的方向，以通過流經所述待測單元的老化測試電流方向模擬所述IGBT工作狀態；

所述第二電流源與所述待測單元并聯，為所述待測單元提供結溫測試電流，以測試所述待測單元在結溫測試電流下的飽和電壓，并通過所述飽和電壓對所述IGBT進行老化測試。

2.根據權利要求1所述的老化測試電路，其特征在于，所述正反向導流單元包括第一可關斷晶閘管GTO，第二GTO、第三GTO及第四GTO；

所述第一GTO和所述第二GTO的正極與所述第一電流源的正極連接，所述第一GTO負極與所述IGBT的集電極連接，所述第二GTO負極與所述IGBT的發射極連接；

所述第三GTO及第四GTO的負極與所述第一電流源的負極連接，所述第三GTO正極與所述IGBT的集電極連接，所述第四GTO的正極與所述IGBT的發射極連接。

3.根據權利要求2所述的老化測試電路，其特征在于，所述電路還包括第五GTO；

所述第五GTO的正極與所述第一電流源的正極連接，所述第五GTO的負極與所述第一電流源的負極連接，所述第五GTO所在支路為所述老化測試電流的續流通道。

4.根據權利要求3所述的老化測試電路，其特征在于，所述電路還包括電感，所述電感設置在所述第一電流源與所述正反向導流單元之間，用于對所述老化測試電流進行穩流。

5.根據權利要求4所述的老化測試電路，其特征在于，所述電路還包括電壓表；

所述電壓表與所述待測單元并聯連接，用于測試所述待測單元在結溫測試電流下的飽和電壓。

6.根據權利要求5所述的老化測試電路，其特征在于，所述電路還包括吸收單元；

所述吸收單元與所述待測單元并聯，用于吸收所述待測單元中IGBT的尖峰電壓。

7.根據權利要求6所述的老化測試電路，其特征在于，所述吸收單元包括電阻和電容，所述電阻和電容串聯連接后與所述待測單元并聯連接。

8.一種IGBT老化測試方法，其特征在于，應用于權利要求1-7中任意一項所述的老化測試電路，所述方法包括：

測試待測單元在正反向老化電流測試下的使用壽命；

測試待測單元在正向老化電流測試下的使用壽命；

根據所述待測單元在正反向老化測試電流下的使用壽命及所述待測單元在正向老化測試電流下的使用壽命，得到等效老化電流與老化測試電流之間的對應關系；

對待測單元進行不同電流大小的正反向老化電流測試，直至所述待測單元失效，得出所述待測單元在不同電流大小的正反向老化電流測試下的使用壽命，并得到不同老化測試電流下的待測單元的使用壽命。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述測試待測單元在正反向老化電流測試下的使用壽命，包括：

測量待測單元在結溫測試電流下的初始飽和電壓；

在對所述待測單元進行規定次數的正反向老化電流測試后，測量所述待測單元在結溫測試電流下的飽和電壓；

將測試的飽和電壓與初始飽和電壓進行對比，若所述飽和電壓超過初始飽和電壓預設電壓閾值，則判定所述待測單元失效，得到使用壽命；

若所述飽和電壓未超過初始飽和電壓預設電壓閾值，則

繼續對所述第一待測單元進行正反向電流測試，并更新飽和電壓，直至更新后的飽和電壓超過初始飽和電壓預設電壓閾值，得到使用壽命。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述測試待測單元在正向老化電流測試下的使用壽命，包括：

測量待測單元在結溫測試電流下的初始飽和電壓；

在對所述待測單元進行規定次數的正向老化電流測試后，測量所述待測單元在結溫測試電流下的飽和電壓；

將測試的飽和電壓與初始飽和電壓進行對比，若所述飽和電壓超過初始飽和電壓預設電壓閾值，則判定所述待測單元失效，得到使用壽命；

若所述飽和電壓未超過初始飽和電壓預設電壓閾值，則繼續對所述第一待測單元進行正向電流測試，并更新飽和電壓，直至更新后的飽和電壓超過初始飽和電壓預設電壓閾值，得到使用壽命。