[發明專利]用于MMC的IGBT器件可靠性試驗裝置、系統及方法

有效

• 申請號: 202110202180.1
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112946451B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 楊藝烜;劉杉;龐輝;李學寶;趙志斌;崔翔
• 申請（專利權）人: 全球能源互聯網研究院有限公司;華北電力大學
• 主分類號: G01R31/26
• 分類號: G01R31/26
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張琳麗

1.一種IGBT器件可靠性試驗裝置，其特征在于，包括：

第一試驗電路、第一供能電路、第二試驗電路、第二供能電路和驅動脈沖生成器；

所述第一試驗電路，具體包括：

第一待測器件、第一電感、第一預開通續流回路開關、第一續流二極管、第一續流二極管開關、第一預關斷續流回路開關和第一預關斷續流回路二極管；

所述第一預開通續流回路開關的集電極與所述第一續流二極管的陰極連接，所述第一預開通續流回路開關的發射極、所述第一電感的一端、所述第一預關斷續流回路二極管的陰極連接在一起，所述第一續流二極管的陽極和所述第一續流二極管開關的一端連接，所述第一續流二極管開關的另一端、所述第一電感的另一端、所述第一待測器件的集電極連接在一起，所述第一預關斷續流回路二極管的陽極與所述第一預關斷續流回路開關的發射極連接，所述第一預關斷續流回路開關的集電極與所述第一待測器件的發射極連接；所述第一待測器件為IGBT器件；

所述第二試驗電路，具體包括：

第二待測器件、第二電感、第二預開通續流回路開關、第二續流二極管、第二續流二極管開關、第二預關斷續流回路開關和第二預關斷續流回路二極管；

所述第二預開通續流回路開關的集電極與所述第二續流二極管的陰極連接，所述第二預開通續流回路開關的發射極、所述第二電感的一端、所述第二預關斷續流回路二極管的陰極連接在一起，所述第二續流二極管的陽極和所述第二續流二極管開關的一端連接，所述第二續流二極管開關的另一端、所述第二電感的另一端、所述第二待測器件的集電極連接在一起，所述第二預關斷續流回路二極管的陽極與所述第二預關斷續流回路開關的發射極連接，所述第二預關斷續流回路開關的集電極與所述第二待測器件的發射極連接；所述第二待測器件為IGBT器件；

所述第一供能電路，具體包括：

第一正極開關、第一負極開關和第一電容；

所述第一正極開關的一端與所述第一續流二極管的陰極連接，所述第一正極開關的另一端與所述第一電容的一端連接，所述第一電容的另一端與所述第一待測器件的發射極連接；所述第一負極開關的一端與所述第二待測器件的發射極連接，所述第一負極開關的另一端與所述第一電容的一端連接；

所述第二供能電路，具體包括：

第二正極開關、第二負極開關和第二電容；

所述第二正極開關的一端與所述第一續流二極管的陰極連接，所述第二正極開關的另一端與所述第二電容的一端連接，所述第二電容的另一端分別與所述第二續流二極管的陰極和所述第一電容的另一端連接；所述第二負極開關的一端與所述第二待測器件的發射極連接，所述第二負極開關的另一端與所述第二電容的一端連接；

所述驅動脈沖生成器分別與所述第一預開通續流回路開關的柵極、所述第一待測器件的柵極、所述第一預關斷續流回路開關的柵極、所述第二預開通續流回路開關的柵極、所述第二待測器件的柵極、所述第二預關斷續流回路開關的柵極、所述第一續流二極管開關、所述第二續流二極管開關、所述第一正極開關、所述第一負極開關、所述第二正極開關和所述第二負極開關連接；

在滿足第一開關組合條件或者第二開關組合條件，并且所述第一預開通續流回路開關導通、所述第一續流二極管開關閉合、所述第一預關斷續流回路開關關斷、所述第二預開通續流回路開關導通、所述第二續流二極管開關閉合、所述第二預關斷續流回路開關關斷、所述第一電容的電壓絕對值和所述第二電容的電壓絕對值達到MMC裝置中IGBT器件的工作電壓時，所述驅動脈沖生成器控制所述第一待測器件和所述第二待測器件導通；其中，所述第一開關組合條件為所述第一正極開關閉合且所述第一負極開關斷開且所述第二負極開關閉合且所述第二正極開關斷開；所述第二開關組合條件為所述第一負極開關閉合且所述第一正極開關斷開且所述第二負極開關斷開且所述第二正極開關閉合；

在所述第一待測器件和所述第二待測器件導通后，所述驅動脈沖生成器控制所述第一續流二極管開關和所述第二續流二極管開關斷開；

在所述第一待測器件和所述第二待測器件導通時間達到預設導通時間后，所述驅動脈沖生成器控制所述第一預關斷續流回路開關和所述第二預關斷續流回路開關導通，并在所述第一預關斷續流回路開關和所述第二預關斷續流回路開關導通后，控制所述第一預開通續流回路開關和所述第二預開通續流回路開關關斷；

在所述第一預開通續流回路開關和所述第二預開通續流回路開關關斷后，進行第一開關組合轉換操作或進行第二開關組合轉換操作，所述驅動脈沖生成器控制所述第一續流二極管開關和所述第二續流二極管開關閉合，然后，所述驅動脈沖生成器控制所述第一待測器件和所述第二待測器件關斷；所述第一開關組合轉換操作為所述驅動脈沖生成器控制所述第一負極開關由斷開轉為閉合且所述第一正極開關由閉合轉為斷開且所述第二負極開關由閉合轉為斷開且所述第二正極開關由斷開轉為閉合；所述第二開關組合轉換操作為所述驅動脈沖生成器控制所述第一負極開關由閉合轉為斷開且所述第一正極開關由斷開轉為閉合且所述第二負極開關由斷開轉為閉合且所述第二正極開關由閉合轉為斷開；

在所述第一待測器件和所述第二待測器件關斷后，所述驅動脈沖生成器控制所述第一預開通續流回路開關和所述第二預開通續流回路開關導通；

在所述第一預開通續流回路開關和所述第二預開通續流回路開關導通后，所述驅動脈沖生成器控制所述第一預關斷續流回路開關和所述第二預關斷續流回路開關關斷。