CN106546895A - 一种二极管浪涌性能测试电路及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种二极管浪涌性能测试电路及其控制方法，所述测试电路包括充电单元、RC谐振单元、整流单元和被测二极管；RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，充电单元包括串联的电源和充电开关；RC谐振单元、整流单元和被测二极管分别并联；充电单元与电容组并联；所述方法包括：闭合充电开关，电源向电容组充电：当电容组的电压达到其预置值后断开充电开关；控制RC谐振单元向被测二极管输出浪涌电流；控制整流单元对浪涌电流整流进行浪涌测试；当浪涌测试完成后闭合反压测试开关进行耐压测试。与现有技术相比，本发明提供的一种二极管浪涌性能测试电路及其控制方法，能够向被测二极管持续输出正向浪涌电流，以测试被测二极管的重复浪涌性能。

Description

一种二极管浪涌性能测试电路及其控制方法

技术领域

本发明涉及电力电子器件测试技术领域，具体涉及一种二极管浪涌性能测试电路及其控制方法。

背景技术

随着电力电子器件的飞速发展，可控型器件反联二极管的结构被广泛应用在电力***、机车牵引、工业变频等领。其中二极管的性能和可靠性对***的工作能力和稳定有重要影响，因此准确合理的测试技术对二极管及***设计使用具有重要意义。

目前，二极管的性能测试主要包括动静态参数和浪涌电流等测试。其中，标准浪涌电流测试已经被相关国家标准列为型式试验项目，测试方法也较为成熟普遍，但随着电力电子器件应用范围的日益拓展，二极管的应用工况也发生了一定变化。例如，在电力***中二极管不仅需要承受单脉冲浪涌电流，且当***发生短路时还要承受具有一定数量连续脉冲的浪涌电流，图1为连续脉冲浪涌电流波形示意图，如图所示，连续脉冲浪涌电流的每个浪涌电流的峰值依次小幅衰减。但是标准浪涌电流测试只适用于单脉冲浪涌电流的检测，同时现有技术中二极管测试设备也多为标准浪涌测试设备，不能有效测试通过连续脉冲浪涌电流的电力电子器件的可靠性。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种二极管浪涌性能测试电路及其控制方法。

第一方面，本发明中一种二极管浪涌性能测试电路的技术方案是：

所述测试电路包括充电单元、RC谐振单元、整流单元和被测二极管；所述RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，所述充电单元包括串联的电源和充电开关；

所述RC谐振单元、整流单元和被测二极管分别并联；

所述充电单元与所述电容组并联。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述整流单元为可控整流单元。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述RC谐振单元还包括浪涌测试开关；所述浪涌测试开关连接于所述电容组与电感组之间；

所述整流单元为可控整流单元或不可控整流单元。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：所述充电单元还包括反压测试开关；

一个所述反压测试开关连接于所述电源的正极与所述被测二极管的阴极之间，另一个所述反压测试开关连接于所述电源的负极与所述被测二极管的阳极之间。

第二方面，本发明中一种二极管浪涌性能测试电路控制方法的技术方案是：

所述测试电路包括充电单元，及分别并联的RC谐振单元、整流单元和被测二极管；所述充电单元包括串联的电源和充电开关，所述电源通过反压测试开关与所述被测二极管反向并联；

所述RC谐振单元包括依次串联的电容组、浪涌测试开关和电感组，且所述整流单元为可控整流单元或不可控整流单元；或者，所述RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，且所述整流单元为可控整流单元；

所述控制方法包括：

闭合所述充电开关，所述电源向所述电容组充电：当所述电容组的电压达到其预置值后断开所述充电开关，所述RC谐振单元向所述被测二极管输出浪涌电流；

控制所述整流单元对所述浪涌电流进行整流，使得所述被测二极管持续通过正向浪涌电流，以对其进行浪涌测试；当所述浪涌测试完成后闭合所述反压测试开关，所述电源向被测二极管输出反向高压，以对其进行耐压测试。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：当所述RC谐振单元包括依次串联的电容组、浪涌测试开关和电感组，且所述整流单元为可控整流单元或不可控整流单元时，所述对被测二极管进行浪涌测试包括：

闭合所述浪涌测试开关，RC谐振单元向被测二极管输出浪涌电流；

控制所述整流单元对所述浪涌电流进行整流，使得所述被测二极管持续通过正向浪涌电流；

检测所述正向浪涌电流，当其脉冲数量达到预置值后断开所述浪涌测试开关。

进一步地，本发明提供的一个优选技术方案为：当所述RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，且所述整流单元为可控整流单元时，所述对被测二极管进行浪涌测试包括：

RC谐振单元向被测二极管输出浪涌电流后，控制所述整流单元对所述浪涌电流进行整流，使得所述被测二极管持续通过正向浪涌电流；

检测所述正向浪涌电流，当其脉冲数量达到预置值后控制所述整流单元向被测二极管输出反向浪涌电流，使得二极管反向截止。

与最接近的现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的一种二极管浪涌性能测试电路，其RC谐振单元向被测二极管放电实现向其输出浪涌电流，整流单元对该浪涌电流整流后，可以控制RC谐振单元向被测二极管持续输出正向浪涌电流，同时，可以通过设置电容组的电容值、电感组的电感值、电压值调整浪涌电流的峰值和频率；

2、本发明提供的一种二极管浪涌性能测试电路控制方法，本实施例中可以通过切换充电开关和反压测试开关实现对被测二极管进行浪涌测试和反压测试，在浪涌测试结束后能够快速进行反压测试，提高了测试电路的利用率。

附图说明

图1：连续脉冲浪涌电流波形示意图；

图2：本发明实施例中一种二极管浪涌性能测试电路示意图；

其中，1：电源；2：充电开关；3：电容组；4：电感组；5：浪涌测试开关；6：整流单元；7：被测二极管；8：反压测试开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图，对本发明实施例提供的一种二极管浪涌性能测试电路进行说明。

图2为本发明实施例中一种二极管浪涌性能测试电路示意图，如图所示，本实施例中二极管浪涌性能测试电路包括充电单元、RC谐振单元、整流单元6和被测二极管7。其中，

RC谐振单元包括串联的电容组3和电感组4，充电单元包括串联的电源1和充电开关2。

RC谐振单元、整流单元6和被测二极管7分别并联，充电单元与电容组3并联。

本实施例中RC谐振单元向被测二极管7放电实现向其输出浪涌电流，整流单元6对该浪涌电流整流后可以控制RC谐振单元向被测二极管7持续输出正向浪涌电流，如图1所示，正向浪涌电流包含多个连续的脉冲电流。同时，可以通过设置电容组的电容值、电感组的电感值、电压值调整浪涌电流的峰值和频率。

进一步地，本实施例中二极管浪涌性能测试电路还包括可以下述结构。

本实施例中整流单元可以采用可控整流单元，也可以采用不可控整流单元。当采用不可控整流单元时RC谐振单元还应当包括一个设置在电容组3与电感组4之间的浪涌测试开关5，当采用可控整流单元时RC谐振单元可以仅包含串联的电容组3与电感组4。

本实施例中通过闭合浪涌测试开关5可以控制RC谐振单元向被测二极管7输出浪涌电流，当通过被测二极管7的正向浪涌电流的脉冲数量达到预置值后，可以断开浪涌测试开关5控制RC谐振单元不再向被测二极管7输出浪涌电流，结束浪涌测试。

本实施例中整流单元6为可控整流单元，且RC谐振单元仅包含串联的电容组3与电感组4时，当通过被测二极管7的正向浪涌电流的脉冲数量达到预置值后，可以控制可控整流单元向被测二极管7输出反向浪涌电流，使得被测二极管7反向截止，结束浪涌测试。

进一步地，本实施例中充电单元还包括可以下述结构。

本实施例中充电单元还包括反压测试开关8。其中，

一个反压测试开关8连接于电源1的正极与被测二极管7的阴极之间，另一个反压测试开关8连接于电源1的负极与被测二极管7的阳极之间。

本实施例中在完成浪涌测试后通过闭合反压测试开关8，控制电源1向被测二极管7输出反向高压，从而对被测二极管7进行耐压测试，提高了设备利用率即间接降低了设备的使用成本。

本发明还提供了一种二极管浪涌性能测试电路控制方法，并给出具体实施例。

本实施例中测试电路包括充电单元，及分别并联的RC谐振单元、整流单元6和被测二极管7。其中，充电单元包括串联的电源1和充电开关2，电源1通过反压测试开8关与被测二极管7反向并联。RC谐振单元包括两种拓扑结构，具体为：

(1)RC谐振单元包括依次串联的电容组3、浪涌测试开关5和电感组4，同时整流单元为6可以为可控整流单元，也可以为不可控整流单元。

(2)RC谐振单元包括串联的电容组3和电感组4，同时整流单元为可控整流单元。

本实施例中二极管浪涌性能测试电路控制方法可以按照下述步骤实施。

1、闭合充电开关2，电源1向电容组3充电：当电容组3的电压达到其预置值后断开充电开关2。

2、RC谐振单元向被测二极管7输出浪涌电流。

3、控制整流单元6对浪涌电流进行整流，使得被测二极管7持续通过正向浪涌电流，以对其进行浪涌测试；当浪涌测试完成后闭合反压测试开关8，电源1向被测二极管输出反向高压，以对其进行耐压测试。

本实施例中可以通过切换充电开关2和反压测试开关8实现对被测二极管7进行浪涌测试和反压测试，在浪涌测试结束后能够快速进行反压测试，提高了测试电路的利用率。

进一步地，本实施例中对被测二极管进行浪涌测试可以按照下述步骤实施。

本实施例中RC谐振单元包括依次串联的电容组3、浪涌测试开关5和电感组5，同时整流单元6为可控整流单元或不可控整流单元时。对被测二极管进行浪涌测试具体为：

1、闭合浪涌测试开关5，RC谐振单元向被测二极管7输出浪涌电流。

2、控制整流单元6对浪涌电流进行整流，使得被测二极管7持续通过正向浪涌电流。

3、检测正向浪涌电流，当其脉冲数量达到预置值后断开浪涌测试开关。

本实施例中通过闭合浪涌测试开关5可以控制RC谐振单元向被测二极管7输出浪涌电流，当通过被测二极管7的正向浪涌电流的脉冲数量达到预置值后，可以断开浪涌测试开关5控制RC谐振单元不再向被测二极管7输出浪涌电流，结束浪涌测试。

进一步地，本实施例中对被测二极管进行浪涌测试还可以按照下述步骤实施。

本实施例中RC谐振单元包括串联的电容组3和电感组4，同时，整流单元为可控整流单元。对被测二极管进行浪涌测试具体为：

1、RC谐振单元向被测二极管7输出浪涌电流，控制整流单元6对浪涌电流进行整流，使得被测二极管7持续通过正向浪涌电流。

2、检测正向浪涌电流，当其脉冲数量达到预置值后控制整流单元6向被测二极管输出反向浪涌电流，使得二极管反向截止。

本实施例中整流单元6为可控整流单元，且RC谐振单元仅包含串联的电容组3与电感组4时，当通过被测二极管7的正向浪涌电流的脉冲数量达到预置值后，可以控制可控整流单元向被测二极管7输出反向浪涌电流，使得被测二极管7反向截止，结束浪涌测试。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种二极管浪涌性能测试电路，其特征在于，所述测试电路包括充电单元、RC谐振单元、整流单元和被测二极管；所述RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，所述充电单元包括串联的电源和充电开关；

所述RC谐振单元、整流单元和被测二极管分别并联；

所述充电单元与所述电容组并联。

2.如权利要求1所述的一种二极管浪涌性能测试电路，其特征在于，

所述整流单元为可控整流单元。

3.如权利要求1所述的一种二极管浪涌性能测试电路，其特征在于，所述RC谐振单元还包括浪涌测试开关；所述浪涌测试开关连接于所述电容组与电感组之间；

所述整流单元为可控整流单元或不可控整流单元。

4.如权利要求1所述的一种二极管浪涌性能测试电路，其特征在于，所述充电单元还包括反压测试开关；

一个所述反压测试开关连接于所述电源的正极与所述被测二极管的阴极之间，另一个所述反压测试开关连接于所述电源的负极与所述被测二极管的阳极之间。

5.一种二极管浪涌性能测试电路控制方法，其特征在于，所述测试电路包括充电单元，及分别并联的RC谐振单元、整流单元和被测二极管；所述充电单元包括串联的电源和充电开关，所述电源通过反压测试开关与所述被测二极管反向并联；

所述RC谐振单元包括依次串联的电容组、浪涌测试开关和电感组，且所述整流单元为可控整流单元或不可控整流单元；或者，所述RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，且所述整流单元为可控整流单元；

所述控制方法包括：

闭合所述充电开关，所述电源向所述电容组充电：当所述电容组的电压达到其预置值后断开所述充电开关，所述RC谐振单元向所述被测二极管输出浪涌电流；

控制所述整流单元对所述浪涌电流进行整流，使得所述被测二极管持续通过正向浪涌电流，以对其进行浪涌测试；当所述浪涌测试完成后闭合所述反压测试开关，所述电源向被测二极管输出反向高压，以对其进行耐压测试。

6.如权利要求5所述的一种二极管浪涌性能测试电路控制方法，其特征在于，当所述RC谐振单元包括依次串联的电容组、浪涌测试开关和电感组，且所述整流单元为可控整流单元或不可控整流单元时，所述对被测二极管进行浪涌测试包括：

闭合所述浪涌测试开关，RC谐振单元向被测二极管输出浪涌电流；

控制所述整流单元对所述浪涌电流进行整流，使得所述被测二极管持续通过正向浪涌电流；

检测所述正向浪涌电流，当其脉冲数量达到预置值后断开所述浪涌测试开关。

7.如权利要求5所述的一种二极管浪涌性能测试电路控制方法，其特征在于，当所述RC谐振单元包括串联的电容组和电感组，且所述整流单元为可控整流单元时，所述对被测二极管进行浪涌测试包括：

RC谐振单元向被测二极管输出浪涌电流后，控制所述整流单元对所述浪涌电流进行整流，使得所述被测二极管持续通过正向浪涌电流；

检测所述正向浪涌电流，当其脉冲数量达到预置值后控制所述整流单元向被测二极管输出反向浪涌电流，使得二极管反向截止。