[發明專利]一種IGBT開關特性測試電路及測試方法

有效

• 申請號: 202010431615.5
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111579958B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 唐新靈;吳軍民;賽朝陽;張朋;王亮;林仲康;杜玉杰;張西子
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;國網湖北省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26;H02H7/22
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 張琳琳

本發明公開了一種IGBT開關特性測試電路及測試方法，測試電路包括負載電感電路和直流母線電源，所述直流母線電源與所述負載電感電路以及被測IGBT器件串聯；第一開關器件，連接在所述直流母線電源的正極與所述負載電感電路的輸出端之間，用于切斷或者接通直流母線；電阻R1，第一端連接所述第一開關器件的低壓端，第二端與負載電感電路的輸入端連接，用于在所述被測IGBT器件和/或所述第一開關器件和/或所述負載電感電路失效時，吸收所述直流母線電源的電量。本發明通過增加了第一開關器件和電阻R1，實現器件測試完成后切斷直流母線電容能量釋放通道，以及吸收直流母線釋放的能量，降低器件失效后燒毀程度，防止失效器件爆炸。

技術領域

本發明涉及器件測試技術領域，具體涉及一種IGBT開關特性測試電路及測試方法。

背景技術

IGBT動態參數是表征IGBT開關特性的基本參數，是器件應用設計的基礎。為了測量IGBT器件的動態參數，需要搭建IGBT動態參數測試平臺，基于雙脈沖測試法，測量器件的開通和關斷參數。現有的雙脈沖測試電路是一種標準測試電路，可以按照此標準電路，搭建平臺并進行器件的動態參數測試。在IGBT器件研發過程中，需要大量的開關特性測試，也存在大量的器件關斷失效問題，尤其是高壓大功率IGBT器件的測試，存在電壓等級高、電流等級大，瞬時釋放能量巨大的特點。因此，在IGBT器件研發過程中，動態測試設備的安全性、可靠性的保障至關重要。

現有的IGBT器件特性測試電路在IGBT器件失效后，直流母線電容的能量將會通過負載電感、失效被測器件、直流母排，直接進行能量釋放。發明人發現，尤其當被測器件、固態開關、陪測器件同時短路失效時，直流母線電容將直接通過導線短路放電，瞬時的能量釋放，將產生巨大的爆炸，危害人身安全以及設備安全。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供了一種IGBT開關特性測試電路及測試方法，解決現有技術中被測器件失效后，直流母線電容的能量將會通過負載電感、失效被測器件、直流母排，直接進行能量釋放，容易發生爆炸的問題。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

第一方面，本發明實施例提供一種IGBT開關特性測試電路，包括負載電感電路和直流母線電源，所述直流母線電源與所述負載電感電路以及被測IGBT器件串聯，其中，所述IGBT開關特性測試電路還包括：第一開關器件，連接在所述直流母線電源的正極與所述負載電感電路的輸出端之間，用于切斷或者接通直流母線；電阻R1，第一端連接所述第一開關器件的低壓端，第二端與負載電感電路的輸入端連接，用于在所述被測IGBT器件和 /或第一所述開關器件和/或所述負載電感電路失效時，吸收所述直流母線電源的電量。

在一實施例中，所述的IGBT開關特性測試電路，還包括：電容C1，正極與所述開關器件的低壓端和所述電阻R1的第一端連接，負極接地。

在一實施例中，所述負載電感電路包括：負載電感L，第一端與所述電阻R1的第二端連接，第二端與所述被測IGBT器件的集電極連接；續流二極管，負極與所述負載電感L的第一端連接，正極與所述負載電感L的第二端連接；第二開關器件，集電極與所述負載電感L的第一端和所述續流二極管的負極連接，基極與所述負載電感L的第二端和所述續流二極管的正極連接，發射集與所述被測IGBT器件的集電極連接。

在一實施例中，所述負載電感電路還包括：電阻R2，與負載電感L串聯，用于吸收所述負載電感L存儲的電量。

在一實施例中，所述第一開關器件為直流斷路器。

在一實施例中，所述的IGBT開關特性測試電路，還包括：柵極電阻 r_g，第一端連接所述被測IGBT器件的發射級，第二端接地。

第二方面，本發明實施例提供一種IGBT開關特性測試方法，包括：確定被測IGBT器件的測試時序信號和第一開關器件的驅動信號；利用所述測試時序信號和所述第一開關器件的驅動信號，測試被測IGBT器件關斷特性。