[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于檢測(cè)IGBT過(guò)壓擊穿特性的電路及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010527317.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111736053B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張經(jīng)緯;譚國(guó)俊;杜祥威
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇國(guó)傳電氣有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/26
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/26;G01R31/14;G01R31/12
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種用于檢測(cè)IGBT過(guò)壓擊穿特性的電路，其特征在于，包括：直流母線(xiàn)電源，固態(tài)斷路器，儲(chǔ)能電容，升壓電力電子開(kāi)關(guān)，雙脈沖測(cè)試電路；其中，

所述直流母線(xiàn)電源，用于向過(guò)壓檢測(cè)電路提供穩(wěn)定的直流電壓；所述直流母線(xiàn)電源包括雙脈沖電路的直流電源U1和用于短時(shí)提高待測(cè)IGBT集-射極電壓的過(guò)壓電源U2；

所述固態(tài)斷路器，由功率器件TS1和TS2組成，用于快速切斷直流電源與高頻直流電源；

所述儲(chǔ)能電容，用于向過(guò)壓檢測(cè)電路提供短時(shí)穩(wěn)定的直流電壓；所述儲(chǔ)能電容包括母線(xiàn)電容?C1和C2，母線(xiàn)電容C1用于提供雙脈沖測(cè)試電路的母線(xiàn)電壓，母線(xiàn)電容C2用于短時(shí)提高待測(cè)IGBT?集-射極電壓；

所述升壓電力電子開(kāi)關(guān)為功率器件?TA，用于快速切換待測(cè)IGBT集射極電壓；

所述雙脈沖測(cè)試電路，用于實(shí)現(xiàn)待測(cè)IGBT的正常開(kāi)關(guān)過(guò)程；所述雙脈沖測(cè)試電路包括待測(cè)IGBT?T1、IGBT?T2，鉗位二極管?D1，負(fù)載電感L；D1，T1和T2串聯(lián)，負(fù)載電感L與其中的一個(gè)待測(cè)IGBT?T2并聯(lián)；其中：鉗位二極管D1的陽(yáng)極與儲(chǔ)能電容中的母線(xiàn)電容C2的另一端、母線(xiàn)電容C1的一端、及固態(tài)斷路器中的功率器件TS1的發(fā)射極相連，鉗位二極管?D1?的陰極與升壓電力電子開(kāi)關(guān)中的功率器件?TA?的發(fā)射極、待測(cè)IGBT?T1?的集電極相連，待測(cè)IGBT?T1的發(fā)射極與負(fù)載電感?L?的一端、待測(cè)?IGBT?T2?的集電極相連，待測(cè)IGBT?T2的發(fā)射極與負(fù)載電感?L?的另一端、母線(xiàn)電容的另一端、直流電源U1的負(fù)極相連；通過(guò)對(duì)功率器件TA的窄脈沖控制，切換IGBT?T1和IGBT?T2承受的電壓，從而檢測(cè)IGBT關(guān)斷穩(wěn)態(tài)的過(guò)壓擊穿特性。

2.根據(jù)權(quán)利要求?1?所述的用于檢測(cè)IGBT過(guò)壓擊穿特性的電路，其特征在于，所述直流電源?U1與過(guò)壓電源U2為串聯(lián)連接，分別由大容值的電容進(jìn)行電壓存儲(chǔ)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)?IGBT?過(guò)壓擊穿特性的電路，其特征在于：所述直流電源U1的電壓小于待測(cè)IGBT的額定電壓，直流電源U1與過(guò)壓電源?U2的電壓之和為待測(cè)IGBT的額定電壓1到2倍之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)?IGBT?過(guò)壓擊穿特性的電路，其特征在于：所述功率器件TS1的集電極與直流母線(xiàn)電源中的直流電源U1的正極、過(guò)壓電源?U2的負(fù)極相連，功率器件TS2的集電極與過(guò)壓電源U2的正極相連；在正常運(yùn)行時(shí)，功率器件TS1和TS2處于導(dǎo)通狀態(tài)；當(dāng)進(jìn)行IGBT過(guò)壓特性檢測(cè)時(shí)，若待測(cè)IGBT被擊穿失效后發(fā)生了過(guò)流故障，功率器件TS1或TS2將會(huì)檢測(cè)到過(guò)流故障，并自行關(guān)斷，從而切斷直流母線(xiàn)電源供電回路。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)?IGBT?過(guò)壓擊穿特性的電路，其特征在于，所述功率器件TA的集電極與母線(xiàn)電容C2的一端、功率器件TS2的發(fā)射極相連；在正常運(yùn)行時(shí)，功率器件處于關(guān)斷狀態(tài)，當(dāng)需要對(duì)待測(cè)IGBT注入更高的電壓時(shí)，將功率器件TA窄脈沖開(kāi)通。

6.一種基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的檢測(cè)IGBT過(guò)壓擊穿特性電路的檢測(cè)方法，所述IGBT采用IGBT模組，所述IGBT模組由IGBT?T1、IGBT?T2及其驅(qū)動(dòng)器組成，其特征在于，該方法能夠用于IGBT?關(guān)斷穩(wěn)態(tài)過(guò)壓擊穿特性的檢測(cè)，具體方法包括，

檢測(cè)IGBT?T2的集電極電壓；

將未與負(fù)載電感L并聯(lián)的待測(cè)IGBT?T1開(kāi)通，使待測(cè)IGBT?T2承受直流電源U1?的電壓；

在待測(cè)IGBT?T1完全導(dǎo)通后，將功率器件TA窄脈沖開(kāi)通；

在功率器件TA導(dǎo)通時(shí)，待測(cè)IGBT?T2承受直流電源U1與過(guò)壓電源U2的電壓之和，待測(cè)IGBT?T2承受過(guò)高電壓；

在功率器件TA關(guān)斷后，待測(cè)IGBT?T2承受電壓恢復(fù)至直流電源U1，最后將待測(cè)IGBT?T1關(guān)斷。