[發(fā)明專利]一種功率半導(dǎo)體器件浪涌電流承受能力檢測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911137416.7
• 申請日: 2019-11-19
• 公開（公告）號: CN110927548A
• 公開（公告）日: 2020-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳中圓;楊曉亮;李翠;陳艷芳;張西子;孫帥;李金元
• 申請（專利權(quán)）人: 全球能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司;國網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明涉及一種功率半導(dǎo)體器件浪涌電流承受能力檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：電源裝置、輔助IGBT器件、輔助IGBT器件對應(yīng)的驅(qū)動單元、被測功率半導(dǎo)體器件和被測功率半導(dǎo)體器件對應(yīng)的驅(qū)動單元。本發(fā)明提供的技術(shù)方案能夠準(zhǔn)確快速的對被測功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行浪涌電流承受能力檢測，滿足了電力系統(tǒng)用功率半導(dǎo)體器件不同波形的浪涌電流測試需求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功率半導(dǎo)體領(lǐng)域，具體涉及一種功率半導(dǎo)體器件浪涌電流承受能力檢測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

隨著大功率半導(dǎo)體器件技術(shù)及電力電子器件技術(shù)的成熟，基于晶閘管及IGBT的電力電子裝置在電力系統(tǒng)中得到越來越廣泛的應(yīng)用，例如高壓直流換流閥、柔性直流換流閥、高壓直流斷路器、靜止無功發(fā)生器、統(tǒng)一潮流控制器等，電力電子裝置在電力系統(tǒng)中扮演著越來越重要的角色，電力設(shè)備電力電子化已成為作為發(fā)展趨勢。

對于電力系統(tǒng)，裝置的可靠性則成為其首要的評價指標(biāo)，作為裝置的核心部件，功率半導(dǎo)體器件是裝置可靠性的決定性因素，據(jù)統(tǒng)計目前電力電子裝置50％以上的失效是由于功率半導(dǎo)體器件導(dǎo)致。

相比于其他應(yīng)用場合，電力系統(tǒng)電力電子裝置需要承受峰值更高、持續(xù)時間更長的浪涌電流。而不同的應(yīng)用需要對于電流的波形要求也不相同，因此提供一種功率半導(dǎo)體器件浪涌電流檢測系統(tǒng)及檢測方法很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種功率半導(dǎo)體器件浪涌電流承受能力檢測系統(tǒng)及方法，滿足了電力系統(tǒng)用功率半導(dǎo)體器件不同波形的浪涌電流測試需求。

本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種功率半導(dǎo)體器件浪涌電流承受能力檢測系統(tǒng)，其改進(jìn)之處在于，所述系統(tǒng)包括：電源裝置、輔助IGBT器件和輔助IGBT器件對應(yīng)的驅(qū)動單元；

所述電源裝置的正極分別與所述輔助IGBT器件的集電極和被測功率半導(dǎo)體器件的集電極連接；

所述電源裝置的負(fù)極分別與所述輔助IGBT器件的發(fā)射集和被測功率半導(dǎo)體器件的發(fā)射極連接；

所述電源裝置的負(fù)極與輔助IGBT器件的柵極之間接有所述輔助IGBT器件對應(yīng)的驅(qū)動單元；

所述電源裝置的負(fù)極與被測功率半導(dǎo)體器件的柵極之間接有所述被測功率半導(dǎo)體器件對應(yīng)的驅(qū)動單元；

所述被測功率半導(dǎo)體器件的目標(biāo)導(dǎo)通電流信號傳輸至所述輔助IGBT器件對應(yīng)的驅(qū)動單元；所述被測功率半導(dǎo)體器件的目標(biāo)導(dǎo)通電流信號為預(yù)先設(shè)置。

優(yōu)選的，所述輔助IGBT器件由IGBT與二極管反并聯(lián)組成。

優(yōu)選的，所述被測功率半導(dǎo)體器件的電流/電壓等級不超過所述輔助IGBT器件的電流/電壓等級。

優(yōu)選的，所述電源裝置的最大輸出電流超過30kA。

優(yōu)選的，所述被測功率半導(dǎo)體器件包括：晶閘管、IGBT、IEBT或電力電子積木。

優(yōu)選的，所述輔助IGBT器件對應(yīng)的驅(qū)動單元，包括：

采集模塊，用于獲取被測功率半導(dǎo)體器件的目標(biāo)導(dǎo)通電流信號，采集電源裝置的輸出電流信號；

信號處理模塊，用于根據(jù)被測功率半導(dǎo)體器件的目標(biāo)導(dǎo)通電流信號和電源裝置的輸出電流信號確定輔助IGBT器件的目標(biāo)柵極控制電壓信號；

功率放大模塊，用于對所述輔助IGBT器件的目標(biāo)柵極控制電壓信號進(jìn)行功率放大，并將放大后的輔助IGBT器件的目標(biāo)柵極控制電壓信號輸出到輔助IGBT器件的柵極。

進(jìn)一步的，所述信號處理模塊具體用于：

按下式確定輔助IGBT器件的目標(biāo)柵極控制電壓信號V_ge：