[發明專利]IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統及其方法

有效

• 申請號: 201911382281.0
• 申請日: 2019-12-27
• 公開（公告）號: CN111007381B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 鄧中魁
• 申請（專利權）人: 東風航盛（武漢）汽車控制系統有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

本發明提供了一種IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統，其特征在于包括測試電腦、電機、電機控制器、電力測功機和功率分析儀，待測試的IGBT設置于電機控制器中，IGBT的輸出端與電機的輸入端電連接，功率分析儀用于檢測電機、控制器功率并將電機的功率信息反饋至測試電腦，電力測功機用于檢測電機的實時轉速和扭矩并將電機的轉速和扭矩信息反饋至測試電腦；測試電腦根據電機的狀態信息生成控制命令并輸出至電機控制器，電機控制器根據控制命令驅動電機按照指定的轉速和扭矩運轉。本發明的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統及其方法，充分考慮溫度和電機負載等系統因素對控制板、驅動板以及IGBT的影響。

技術領域

本發明涉及電子技術領域，具體涉及一種IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統及其方法。

背景技術

IGBT電壓應力受電路回路的雜散電感、溫度等影響，如果在IGBT關斷過程中，電壓應力超過IGBT的集電極-發射極耐壓值，那么IGBT會出現Vce過壓失效，進而導致電機控制器(MCU)出現故障，車輛無法行駛。目前大多數的對IGBT的電壓應力考察，主要通過對IGBT模組進行雙脈沖短路實驗，他們把驅動板焊接或者壓接到IGBT上，通過信號發生器或者有相關軟件的控制板進行雙脈沖短路測試。這只是在環境溫度下進行的單板級別的硬件測試，沒有考慮溫度和電機負載等系統因素對控制板、驅動板以及IGBT的影響。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統及其方法，充分考慮溫度和電機負載等系統因素對控制板、驅動板以及IGBT的影響。

本發明提供了一種IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統，其特征在于包括測試電腦、電機、電機控制器、電力測功機和功率分析儀，待測試的IGBT設置于電機控制器中，IGBT的輸出端與電機的輸入端電連接，功率分析儀用于檢測電機功率、控制器功率，并將電機和控制器的功率信息反饋至測試電腦，電力測功機用于檢測電機的實時轉速和扭矩并將電機的轉速和扭矩信息反饋至測試電腦；測試電腦根據電機的狀態信息生成控制命令并輸出至電機控制器，電機控制器根據控制命令驅動電機按照指定的轉速和扭矩運轉。

上述技術方案中，還包括水循環系統，設置于電機控制器和電機四周，用于保持電機控制器和電機所處的指定恒溫環境。

上述技術方案中，于電力測功機和電機控制器共同作用控制電機以指定轉速運轉。

所述的IGBT熱態帶載的電壓應力測試系統的測試方法，其特征在于，包括以下步驟：

a.安裝繼電器和焊接引腳；根據測試要求設定IGBT的正常和短路情況；

b.將水循環的系統水溫設置為指定溫度，高壓電源給定電機控制器的最高工作電壓；

c.電力測功機按照轉速模式運行，先給定到額定轉速；測試電腦輸出扭矩控制命令至電機控制器，電機控制器控制電機以扭矩模式運行，電機按照額定扭矩運行，電機和電力測功機通過軸承連接并在額定工況下運行，直至IGBT晶圓處于熱穩態狀態；

d.IGBT晶圓達到熱穩態狀態后，測試電腦輸出控制命令至電機控制器，電機控制器和電子測功機配合控制電機以指定轉速和指定扭矩運行；

e.不使用繼電器短接或使用繼電器短接指定橋臂或者指定相，測試指定橋臂電壓應力；

f.重復上述步驟b-e，進行其他橋臂短路測試。

上述技術方案中，通過在指定橋臂焊接測試引腳，通過示波器測量電壓應力并記錄波形。

上述技術方案中，所述步驟a中，分別在IGBT的6個橋臂的上下橋兩端焊接測試引腳；使用粗短的動力線以及繼電器對待測IGBT的6個橋臂進行短接，此時繼電器未吸合；使用粗短的動力線以及繼電器在待測IGBT的兩兩相橋臂的上下橋之間進行短接，此時繼電器未吸合；