CN112327126A - 一种igbt模块性能测试***和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGBT模块性能测试***和方法，***包括上位机、功能调试器、电池模拟器、电感模拟器和电容模拟器，上位机用于根据IGBT模块的测试需求设置测试参数，并通过采集装置获取IGBT模块的测试数据；功能调试器通过控制设备控制IGBT模块导通和关断，以进行IGBT模块的性能测试；电池模拟器用于根据测试参数为IGBT模块提供测试电压；电感模拟器用于根据测试参数为IGBT模块提供测试电感；电容模拟器用于根据测试参数为IGBT模块提供测试电容；本发明中，电池模拟器、电感模拟器和电容模拟器为可通过上位机设定参数的测试设备，能保证测试参数与***设计参数一致，从而保证构建的测试环境更接近真实的IGBT模块使用工况，提高了IGBT模块性能测试结果的准确性。

Description

一种IGBT模块性能测试***和方法

技术领域

本发明涉及绝缘栅双极型晶体管IGBT测试领域，尤其涉及一种IGBT模块性能测试***和方法。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，是由双极型三极管和绝缘栅型场效应管组成的，复合全控型电压驱动式功率半导体器件,被广泛应用于轨道交通、航空航天、智能电网、新能源汽车等强电控制等产业领域。在新能源汽车和智能汽车的应用中，IGBT模块作为电机控制器核心器件，其本身性能的好坏和匹配电路参数是否合理，直接决定了整车性能的好坏。因此，在开发过程中，需要对IGBT模块和硬件匹配电路进行动态测试，以根据测试结果了解IGBT模块的性能，进而优化并保障IGBT模块的性能，从而满足整车***需要并使***达到最优。

现有技术中，一般的IGBT模块双脉冲试验测试***多为临时搭建，根据不同的测试需求模拟IGBT模块的测试环境，在对应的测试环境对各IGBT模块进行测试以获得测试数据。但根据测试需求搭建的测试***中，电感、电容等测试参数多为固定值，会出现测试参数与***设计参数不匹配的情况，导致获得的IGBT模块测试数据误差较大，最终无法获得准确的IGBT模块性能测试结果。

发明内容

本发明提供一种IGBT模块性能测试***和方法，以解决现有性能测试中，测试参数与测试设备本身的参数不匹配，导致IGBT模块性能测试结果不准确的问题。

提供一种IGBT模块性能测试***，包括：

上位机，所述上位机用于根据IGBT模块的测试需求设置测试参数，并通过采集装置获取所述IGBT模块的测试数据；

功能调试器，所述功能调试器与所述上位机连接，并与通过控制设备控制所述IGBT模块导通和关断，以进行所述IGBT模块的性能测试；

电池模拟器，所述电池模拟器与所述上位机连接，用于根据所述测试参数为所述IGBT模块提供测试电压；

电感模拟器，所述电感模拟器与所述上位机连接，用于根据所述测试参数为所述IGBT模块提供测试电感；

电容模拟器，所述电容模拟器与所述上位机连接，用于根据所述测试参数为所述IGBT模块提供测试电容。

进一步地，所述IGBT模块性能测试***还包括恒温恒湿箱，所述IGBT模块设置在所述恒温恒湿箱内。

进一步地，所述IGBT模块性能测试***还包括水冷***，所述水冷***与所述IGBT模块连接，用于冷却所述IGBT模块。

进一步地，所述采集装置包括与所述上位机连接的多通道示波器，所述多通道示波器用于采集所述IGBT模块不同位置在测试过程中的电压和电流。

进一步地，所述采集装置还包括与所述上位机连接的数据采集器，所述数据采集器用于对所述电感模拟器、所述电容模拟器和所述电池模拟器的测试数据进行采集。

进一步地，所述控制设备包括控制模块和驱动模块，所述功能调试器、所述控制模块和所述驱动模块依次连接并形成所述IGBT模块的控制电路和驱动电路，以控制所述IGBT模块进行性能测试。

进一步地，所述IGBT模块性能测试***还包括可编程低压电源，所述可编程低压电源与所述上位机、所述功能调试器和所述控制模块连接，用于根据测试参数为所述IGBT模块提供低压电压。

提供一种IGBT模块性能测试方法，所述IGBT模块性能测试方法用于上述的IGBT模块性能测试***中，所述方法包括：

所述上位机获取测试人员输入的测试参数，所述测试参数根据所述IGBT模块的测试需求设置，所述测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值；

所述上位机根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对所述IGBT模块进行性能测试；

所述上位机通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据；

所述上位机对所述测试数据进行分析，以获得所述IGBT模块的性能测试结果。

进一步地，所述上位机根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，包括：

所述上位机根据所述功能调试器占空比设置功能调试器的运行参数；

所述上位机根据所述测试电感值设置电感模拟器的运行参数；

所述上位机根据所述测试电容值设置电容模拟器的运行参数；

所述上位机根据所述测试电压值设置电压模拟器的运行参数；

所述上位机根据所述测试参数中的测试温度设置恒温恒湿箱的运行参数；

所述上位机根据测试参数中的冷却水需求设置冷却***的运行参数。

进一步地，所述上位机通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据，包括：

在测试过程中，所述上位机控制所述采集装置对所述IGBT模块不同位置的电压和电流进行采集，以获得采样数据；

所述上位机确定所述采样数据是否满足触发条件；

若所述采样数据满足所述触发条件，则所述上位机对所述采样数据进行存储，以作为所述IGBT模块的测试数据。

一种上位机，包括：

第一获取模块，用于获取测试人员输入的测试参数，所述测试参数根据所述IGBT模块的测试需求设置，所述测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值；

设置模块，用于根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对所述IGBT模块进行性能测试；

第二获取模块，用于通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据；

分析模块，用于对所述测试数据进行分析，以获得所述IGBT模块的性能测试结果。

一种上位机，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述IGBT模块性能测试方法的步骤。

一种可读存储介质，所述可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现IGBT模块性能测试方法的步骤。

上述IGBT模块性能测试***和方法，包括上位机，以及与上位机连接的功能调试器、电池模拟器、电感模拟器和电容模拟器，上位机用于根据IGBT模块的测试需求设置测试参数，并通过采集装置获取IGBT模块的测试数据；功能调试器通过控制设备控制IGBT模块导通和关断，以进行IGBT模块的性能测试；电池模拟器用于根据测试参数为IGBT模块提供测试电压；电感模拟器用于根据测试参数为IGBT模块提供测试电感；电容模拟器用于根据测试参数为IGBT模块提供测试电容；本发明中，电池模拟器、电感模拟器和电容模拟器均为可通过上位机设定参数的测试设备，能够保证测试参数与***设计参数一致，从而保证构建出的测试环境更接近真实的IGBT模块使用工况，提高了IGBT模块性能测试结果的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中IGBT模块性能测试***的一结构示意图；

图2是本发明一实施例中IGBT模块性能测试方法的一流程示意图；

图3是图2中步骤S30的一实现流程示意图；

图4是本发明一实施例中上位机的一结构示意图；

图5是本发明一实施例中上位机的另一结构示意图。

其中，图中各附图标记：

1-上位机；2-电池模拟器；3-电感模拟器；4-IGBT模块；5-水冷***；6-功能调试器；7-控制模块；8-驱动模块；9-多通道示波器；10-数据采集器；11-可编程低压电源；12-电容模拟器；13-恒温恒湿箱；14-辅助端子电流电压采集器；15-功率端子电流电压采集器；16-数据采集线；17-冷却水管；18-通讯连线18。

具体实施方式

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、完整地描述，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作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。

实施例一

本发明实施例提供的IGBT模块4性能测试***，可以为IGBT模块4的双脉冲试验提供自动测试平台，如图1所示，该IGBT模块4性能测试***具体包括如下装置：

上位机1，上位机1用于根据IGBT模块4的测试需求设置测试参数，并通过采集装置获取IGBT模块4的测试数据。

测试人员可以根据测试需求设定各测试设备在IGBT模块4测试过程中的测参数，在进行IGBT模块4测试时，将设定的测试参数输入上位机1，以便后续各测试设备根据上位机1中的测试参数输出相应的测试值，从而构建IGBT模块4的测试环境。其中，测试参数包括功能调试器占空比、测试电压值、测试电感值和测试电容值等。

上位机1安装有通讯装置(例如CAN通讯装置)与采集装置，以在IGBT模块4测试过程中，对各测试设备进行测试控制和数据采集，并对采集到的数据进行同步记录和分析，即将采集装置采集的数据作为测试数据，并对测试数据进行分析并获得测试结果，以根据测试结果评估IGBT模块4的性能。

功能调试器6，功能调试器6与上位机1连接，并与通过控制设备控制IGBT模块4导通和关断，以进行IGBT模块4的性能测试。

功能调试器6的一端与上位机1通过通讯连线18，功能调试器6的另一端通过控制设备与被测试的IGBT模块4电连接，根据上位机1设定不同的占空比输出不同的脉冲宽度调制信号(PWM信号)，PWM信号通过控制设备来控制IGBT模块4的导通和关断，从而实现IGBT模块4的动作，即进行IGBT模块4的性能测试。其中，功能调试器6无特定形状，功能调试器6可以是通用型的功能调试器6，也可以是供应商提供的专用调试器。

电池模拟器2，电池模拟器2与上位机1连接，用于根据测试参数为IGBT模块4提供测试电压。

本实施例中的电池模拟器2无特定形状，电池模拟器2的一端与上位机1通过通讯连线18，电池模拟器2的另一端与被测试的IGBT模块4电连接。针对不同电驱平台，进行IGBT模块4性能测试所需要的电压不同，这需要***根据测试需求匹配合适的电压用于测试。因此，在IGBT模块4测试过程中，可以根据上位机1设定的测试电压值为IGBT模块4提供测试电压，即电池模拟器2可以根据测试需求为被测试的IGBT模块4提供不同的高压电压，以达到优化测试电压参数的目的。

电感模拟器3，电感模拟器3与上位机1连接，用于根据测试参数为IGBT模块4提供测试电感。

本实施例中的电感模拟器3无特定形状，电感模拟器3的一端与上位机1通过通讯连线18，电感模拟器3的另一端与被测试的IGBT模块4电连接。针对不同电驱平台，进行IGBT模块4性能测试所需要的电感量不同，这需要***根据测试需求匹配合适的电感用于测试，因此，在IGBT模块4测试过程中，可以根据上位机1设定的测试电感值为IGBT模块4提供测试电感，即电感模拟器3可以根据测试需求为被测试的IGBT模块4提供不同的电感，以达到优化测试电感参数的目的。

电容模拟器12，电容模拟器12与上位机1连接，用于根据测试参数为IGBT模块4提供测试电容。

本实施例中的电容模拟器12无特定形状，电容模拟器12的一端与上位机1通过通讯连线18，电容模拟器12的另一端与被测试的IGBT模块4电连接。针对不同电驱平台，进行IGBT模块4性能测试所需要的电容量不同，这需要***根据测试需求匹配合适的电容用于测试，因此，在IGBT模块4测试过程中，可以根据上位机1设定的测试电容值为IGBT模块4提供测试电容，即电容模拟器12可以根据测试需求为被测试的IGBT模块4提供不同的电容，以达到优化测试电容参数的目的。

其中，上位机1设定的测试参数可以与***设计的参数匹配，以提高测试结果的准确性。

例如，在测试***设计过程中，确定***中的母线电容为600uF，电机电感为25nH，在进行IGBT模块4的双脉冲试验时，可以通过电感模拟器3将测试电感设定为25nH，可以通过电容模拟器12和测试电容600uF，以保证试验过程中的电容和电感与***设计时的母线电容和电机电感相同，从而保证双脉冲试验的一致性和准确性，提高了测试结果的准确性。

在IGBT模块4性能测试***中，被测试的IGBT模块4与电池模拟器2、电感模拟器3和电容模拟器12通过耐高压大电流线束连接，以构成包括IGBT模块4与电池模拟器2、电感模拟器3和电容模拟器12在内的高压回路；功能调试器6、控制设备和被测试的IGBT模块4通过低压线束和接插件连接，以构成控制IGBT模块4进行性能测试的低压控制回路；上位机1与电池模拟器2、电感模拟器3、电容模拟器12和功能调试器6通过CAN通讯模块建立通讯连线18，以在测试过程中对被测IGBT模块4在同一时刻不同位置的电压电流进行采集，以获得被测IGBT模块4的测试数据，为后续进行IGBT模块4的性能分析提供数据支持；上位机1与电池模拟器2、电感模拟器3、IGBT模块4、功能调试器6和电容模拟器12建立通讯信号连接，通过上位机1可以实现各测试设备的独立控制。具体工作原理如下：

首先，测试人员根据测试需求，确定被测试的IGBT模块4，并选择合适的功能调试器6和控制设备，然后根据功能调试器6、控制设备和IGBT模块4搭建合适的驱动电路，IGBT模块4与电池模拟器2、电感模拟器3和电容模拟器12搭建高压回路，上位机1并与测试各设备通讯连线18，以完成测试***的搭建。

然后，根据实际的测试需求，通过上位机1设定符合测试需求的测试参数，其中，测试参数包括测试电压值、测试电感值、测试电容值、数据采集的触发信号、监控和存储的关键变量。具体地，通过电感模拟器3设定与***设计匹配的电感值，通过电容模拟器12设定与***设计匹配的电容值，通过采集装置设定电流传感器和电压传感器的采样数据和采集触发信号，以及测试过程需要监控和存储的关键变量。其中，采集的数据包括回路电流Ic、门极驱动电压Vg，IGBT模块4的功率端子电压Vce1，IGBT模块4的辅助端子电压Vce2，直流母线电压，IGBT模块4的开通损耗，IGBT模块4的关断损耗等；根据不同的测试需求可以选择上述的采样数据，并为采样数据设置特定的值用于触发变量，当采样数据到达特定的值时，表示满足触发条件，此时生成采集触发信号，以记录某一时刻所有测试变量的采样数据，最后将记录的采样数据作为测试数据。在对测试数据进行采样的同时，根据上位机1的设定对部分采样数据进行监控和存储，需要监控和存储的关键变量包括回路电流Ic、门极驱动电压Vg，IGBT模块4的功率端子电压Vce1，IGBT模块4的辅助端子电压Vce2，直流母线电压等，IGBT模块4的开通损耗，IGBT模块4的关断损耗等。

最后，在测试过程中，通过上位机1控制电池模拟器2设定合适的高压，并功能调试器6通过上位机1设定的不同占空比输出PWM信号，PWM信号通过控制设备的硬件电路(驱动电路)以控制IGBT模块4导通和关断，从而实现IGBT模块4的动作，即实现对IGBT模块4的性能测试，在IGBT模块4动作期间，采集装置通过传感器采集IGBT模块4的驱动电路和高压回路的电压和电流信号，然后根据上位机1设定的触发条件，发现采集的数据满足触发条件的时候，记录并存储采集到的电压和电流信号，将采集并存储的电压和电流信号作为测试数据，并对测试数据进行分析以获得IGBT模块4的性能测试结果。例如，在获取测试数据之后，可以分析出IGBT模块4的开通过程的损耗、尖峰电流、关断过程的损耗、关断尖峰电压等，以评估IGBT模块4的性能好坏，进而对不同的IGBT模块4的性能进行对比，还根据测试结果优化驱动参数，如开通电阻、关断电阻、退保和电路等。

本实施例将测试设备进行了高度集成化，可以对IGBT模块4本身的性能参数、不同供应商的IGBT模块4和IGBT模块4的硬件匹配电路进行***性测试，能够保证测试过程的一致性，为不同IGBT模块4的性能对比提供有效基础。

在实际测试过程中，可根据实际的测试需求，通过上位机1来控制各测试设备的参数设定和操作，保证测试参数和各测试设备实际的产品设计参数保持一致，从而保证IGBT模块4的测试环境更接近真实的使用工况，保证了IGBT模块4测试数据的准确性，便于更合理、更准确的评估IGBT模块4的能力。

同时，采用上位机1进行统一的控制和数据采集，对于不同的IGBT模块4的性能测试可采用同一套测试设备对测试数据的采集，数据采集对象和采集位置相对固定，不需要频繁拆解和搭建测试环境，从而减少了测试过程中的人工干预，提高了测试过程的效率、精度与可靠性。

进一步地，如图1所示，本实施例中提供的IGBT模块4性能测试***中，采集装置包括与上位机1连接的多通道示波器9，多通道示波器9用于采集IGBT模块4在测试过程中，同一时刻不同位置的电压和电流动作以及发生的损耗。

多通道示波器9与上位机1通过通讯连线18的方式连接，其中，多通道示波器9包括辅助端子电流电压采集器14和功率端子电流电压采集器15，辅助端电流电压采集器位于IGBT模块4的辅助端，用于采集IGBT模块4驱动电路的电流和电压；功率端子电流电压采集器15位于IGBT模块4的功率端，用于采集IGBT模块4高压回路的电流和电压。本实施例中，多通道示波器9通过辅助端子电压采集器和功率端子电压电流采集器，对被测IGBT模块4测试过程中同一时刻不同位置的电压和电流进行采集，提高了采集数据的准确性和多样性，为IGBT模块4的性能确定提供更准确的数据支持。

进一步地，如图1所示，本实施例中提供的IGBT模块4性能测试***中，控制设备包括控制模块7和驱动模块8，功能调试器6、控制模块7和驱动模块8依次连接，驱动模块8与IGBT模块4连接，形成IGBT模块4的控制电路和驱动电路以控制IGBT模块4进行性能测试。其中，控制模块7用于对被测IGBT模块4进行程序设定和双脉冲测试的实施，驱动模块8用于根据程序设定和双脉冲测试的实施，为IGBT模块4提供驱动控制，以使IGBT模块4进行性能测试。功能调试器6通过上位机1设定的不同占空比输出PWM信号，PWM信号通过控制模块7和驱动模块8的硬件电路控制IGBT模块4导通和关断，从而实现IGBT模块4的动作，即实现对IGBT模块4的性能测试。

进一步地，如图1所示，本实施例中提供的IGBT模块4性能测试***中，IGBT模块4性能测试***还包括可编程低压电源11。可编程低压电源11会根据测试需求为被测IGBT模块4提供不同的低压电压，可编程低压电源11与上位机1通过通讯连线18的方式连接，可编程低压电源11与功能调试器6、控制模块7和驱动模块8构成IGBT模块4的低压控制回路，通过低压线束和接插件连接，功能调试器6通过上位机1设定的不同占空比输出PWM信号，PWM信号通过控制设备的硬件电路(驱动电路)以控制IGBT模块4导通和关断，从而实现IGBT模块4的动作，即实现对IGBT模块4的性能测试。

进一步地，如图1所示，本实施例中提供的IGBT模块4性能测试***还包括水冷***5，无特定形状的水冷***5与上位机1通过通讯连线18的方式建立连接，并与IGBT模块4通过冷水管连接，通过水冷***5可以设定IGBT模块4工作的冷却水温度和流量，以使水冷***5根据上位机1设定的温度参数对IGBT模块4进行冷却，保证IGBT模块4的安全。此外，数据采集器10与水冷***5通过数据采集线16连接，与对水冷***5在测试过程中的运行状态进行监控。

进一步地，如图1所示，本实施例中提供的IGBT模块4性能测试***还包括恒温恒湿箱13，无特定形状的恒温恒湿箱13与上位机1通过通讯连线18的方式建立连接，为IGBT模块4提供不同的测试温度和湿度，恒温恒湿箱13和水冷***5构成被测IGBT模块4的温度和湿度试验环境，为对IGBT模块4进行温度特性参数研究提供了基础。其中，IGBT模块4、功能调试器6、控制模块7和驱动模块8均设置在恒温恒湿箱13内，以避免因未考虑过高或者过低温度对功能调试器6、控制模块7和驱动模块8的影响，导致获得的测试数据不准确的情况，使得测试环境与IGBT模块4真实的使用工况更接近，从而提高测试结果的准确性。

进一步地，如图1所示，本实施例中提供的IGBT模块4性能测试***中，采集装置还包括与上位机1连接的数据采集器10，数据采集器10用于对电感模拟器3、电容模拟器12和电池模拟器2的数据进行采集。数据采集器10与上位机1通过通讯连线18的方式建立连接，通过数据采集线16对水冷***5、恒温恒湿箱13、电感模拟器3、电容模拟器12和电池模拟器2等设备的电压和电流信号进行采集并监控，在电感模拟器3、电容模拟器12和电池模拟器2等设备运行出现错误时，进行错误提示，以保证***正常运行。

实施例二

本发明实施例还提供一种IGBT模块性能测试方法，该IGBT模块性能测试方法应用在如图1所示的IGBT模块性能测试***中，如图2所示，所述方法具体包括如下步骤：

S10：上位机获取测试人员输入的测试参数，测试参数为根据IGBT模块的测试需求为IGBT模块性能测试***设置的运行参数，测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值。

在IGBT模块性能测试***中，被测试的IGBT模块与电池模拟器、电感模拟器和电容模拟器通过耐高压大电流线束连接，以构成包括IGBT模块与电池模拟器、电感模拟器和电容模拟器在内的高压回路；功能调试器、控制设备和被测试的IGBT模块通过低压线束和接插件连接，以构成控制IGBT模块进行性能测试的低压控制回路；上位机与电池模拟器、电感模拟器、电容模拟器和功能调试器通过CAN通讯模块建立通讯连线，以在测试过程中对被测IGBT模块在同一时刻不同位置的电压电流进行采集，以获得被测IGBT模块的测试数据，为后续进行IGBT模块的性能分析提供数据支持；上位机与电池模拟器、电感模拟器、IGBT模块、功能调试器和电容模拟器建立通讯信号连接，通过上位机可以实现对各测试设备的独立控制。

在进行IGBT模块的性能测试之前，测试人员需要实际的测试需求设置IGBT模块性能测试***中各测试设备的测试参数。在确定各测试设备的测试参数之后，将测试参数输入IGBT模块性能测试***中的上位机中，使得上位机接收测试人员输入的测试参数，以便后续根据测试参数控制各测试设备对IGBT模块进行性能测试。其中，测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值。

S20：上位机根据功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值设置IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对IGBT模块进行性能测试。

在获取IGBT模块性能测试***的测试参数之后，上位机根据各测试设备对应的测试参数控制各测试设备为IGBT模块提供不同的测试影响因素，以构建IGBT模块的测试环境，使得IGBT模块在构建的测试环境中完成性能测试。即在测试过程中，会根据上位机中设定的功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值为IGBT模块性能测试***中的测试设备设置相应的运行参数，以使IGBT模块的性能测试满足测试需求。

例如，上位机上设置的测试参数包括测试用的电感值、电容值和电压值等，以在对IGBT模块进行性能测试时，使电池模拟器、电感模拟器、电容模拟器，根据不同的电感值、电容值和电压值为被测试的IGBT模块提供不同测试电压、测试电感和测试电容，以使测试能顺利进行。

本实施例中，测试参数包括测试用的电感值、电容值和电压值仅为示例性说明，在其他实施例中，测试参数还可以包括其他测试设备的运行参数，在此不再赘述。

S30：上位机通过采集装置采集IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得IGBT模块的测试数据。

在对IGBT模块进行性能测试的过程中，上位机通过采集装置对IGBT模块不同位置的不同信号进行采集并记录，以记录IGBT模块的运行数据变化，作为获得IGBT模块的测试数据。

其中，根据实际的测试需求，采集的信号主要包括回路电流Ic、门极驱动电压Vg，IGBT功率端子电压Vce1，IGBT模块的辅助端子电压Vce2，直流母线电压，IGBT模块的开通损耗，IGBT模块的关断损耗等。

本实施例中，采集的信号主要包括回路电流Ic、门极驱动电压Vg，IGBT功率端子电压Vce1，IGBT模块的辅助端子电压Vce2，直流母线电压，IGBT模块的开通损耗，IGBT模块的关断损耗仅为示例性说明，采集的信号可以根据实际测试需求进行调整变化，即在其他实施例中，采集的信号还可以包括其他信号，在此不再赘述。

S40：上位机对测试数据进行分析，以获得IGBT模块的性能测试结果。

在获得IGBT模块的测试数据之后，上位机对IGBT模块的测试数据进行分析，以获得IGBT模块的性能测试结果，其中，可以根据测试数据分析出IGBT模块的开通过程的损耗、尖峰电流、关断过程的损耗、关断尖峰电压等性能数据，进而根据上述性能数据评估IGBT模块的性能优劣。

本实施例中，上位机通过获取测试人员输入的测试参数，测试参数为根据IGBT模块的测试需求为IGBT模块性能测试***设置的运行参数，测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值，然后根据功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值对IGBT模块进行性能测试，再通过采集装置采集IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得IGBT模块的测试数据，最后对测试数据进行分析，以获得IGBT模块的性能测试结果，可根据实际的测试需求设定功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值，并保证测试参数和各测试设备实际的产品设计参数保持一致，从而保证IGBT模块4的测试环境更接近真实的使用工况，保证了IGBT模块4测试数据的准确性。

此外，采用上位机进行统一的控制和数据采集，对于不同的IGBT模块的性能测试可采用同一套测试设备对测试数据的采集，数据采集对象和采集位置相对固定，不需要频繁拆解和搭建测试环境，从而减少了测试过程中的人工干预，提高了测试过程的效率、精度与可靠性。

在一实施例中，测试参数还包括测试温度，步骤S20中，即上位机根据功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值设置IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，具体包括如下步骤：

S21：上位机根据功能调试器占空比设置功能调试器的运行参数；

S22：上位机根据测试电感值设置电感模拟器的运行参数；

S23：上位机根据测试电容值设置电容模拟器的运行参数；

S24：上位机根据测试电压值设置电压模拟器的运行参数；

S25：上位机根据测试参数中的测试温度设置恒温恒湿箱的运行参数；

S26：上位机根据测试参数中的冷却水需求设置冷却***的运行参数。

本实施例中的IGBT模块性能测试***还包括恒温恒湿箱，恒温恒湿箱与上位机通通讯连线的方式建立连接，用于为IGBT模块提供测试温度、测试湿度，可以通过上位机设定恒温恒湿箱的工作温度和湿度，以构成测试IGBT模块的环境温度和湿度，从而实现对IGBT模块进行温度特性测试。

在通过上位机设定功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值、测试电压值和测试温度之后，上位机根据功能调试器占空比、测试温度值、冷却水需求、测试电压值、测试电感值和测试电容值分别设置功能调试器、恒温恒湿箱、冷却***、电压模拟器、电感模拟器和电容模拟器的运行参数，即IGBT模块性能测试***中的各测试设备根据设定的测试电感值、测试电容值、测试电压值和测试温度输出相应的值，以为IGBT模块提供测试环境，功能调试器根据上位机设定的功能调试器占空比输出对应的脉冲宽度调制信号(PWM信号)，PWM信号通过控制设备控制IGBT模块的导通和关断，从而实现IGBT模块的动作，以控制IGBT模块在测试环境中完成性能测试。

其中，上位机设定的测试参数还包括其他参数。例如，上位机上设置的测试参数包括测试用的环境温度和湿度、冷却水流量和温度、电感值、电容值和电压值等，以在对IGBT模块进行性能测试时，使电池模拟器、电感模拟器、电容模拟器，根据不同的电感值、电容值和电压值为被测试的IGBT模块提供不同测试电压、测试电感和测试电容，并使恒温恒湿箱和水冷***根据不同的环境温湿度、冷却水流量和温度，为被测试的IGBT模块提供环境温湿度、冷却水流量和温度。

本实施例中，测试参数包括测试用的环境温湿度、冷却水流量和温度、电感值、电容值和电压值仅为示例性说明，在其他实施例中，测试参数还可以包括其他测试设备的运行参数，在此不再赘述。

本实施例中，上位机根据功能调试器占空比设置功能调试器的运行参数，根据测试电感值设置电感模拟器的运行参数，上位机根据测试电容值设置电容模拟器的运行参数，根据测试电压值设置电压模拟器的运行参数，根据测试参数中的测试温度设置恒温恒湿箱的运行参数，根据测试参数中的冷却水需求设置冷却***的运行参数，细化了根据功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值设置IGBT模块测试***中测试设备的运行参数的步骤，并可通过上位机设定测试温度，在保证测试数据准确性的基础上，还可以对IGBT模块进行温度特性测试，拓展了IGBT模块的测试范围。

在一实施例中，测试参数还包括触发条件，如图3所示，步骤S30中，即上位机通过采集装置采集IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得IGBT模块的测试数据，具体包括如下步骤：

S31：在测试过程中，上位机控制采集装置对IGBT模块不同位置的电压和电流进行采集，以获得采样数据。

S32：确定采样数据是否满足触发条件。

为节省存储空间、提高数据采集和存储的效率，本实施例中的测试参数还包括触发条件，即在通过上位机设置各测试设备的测试参数时，可以设置记录和存储数据的触发条件。在测试过程中，在获得采样数据之后，根据采样数据确定是否满足触发条件，以确定是否对采集数据进行存储。若采样数据确定不满足触发条件，表示IGBT模块的测试环境不稳定，此时的采样数据无效，则不对采集装置获得的采样数据间存储。

S33：若采样数据满足触发条件，则上位机对采样数据进行存储，以作为IGBT模块的测试数据。

在确定采样数据是否满足触发条件之后，若确定采样数据满足触发条件，表示IGBT模块的测试环境不稳定，此时的采样数据有效，则上位机对采样数据进行存储，以作为IGBT模块的测试数据，提高了测试数据的准确性。

本实施例中，在测试过程中，上位机通过采集装置对IGBT模块不同位置的电压和电流进行采集，以获得采样数据，确定采样数据是否满足触发条件，若采样数据满足触发条件，则对采样数据进行存储，以作为IGBT模块的测试数据，进一步保证了测试数据的准确性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。关于IGBT模块性能测试方法的具体限定可以参见上文中对于IGBT模块性能测试***的限定，在此不再赘述。上述IGBT模块性能测试***中的各个测试设备可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。

在一个实施例中，提供一种上位机，该上位机与上述实施例中IGBT模块性能测试方法一一对应。如图4所示，该上位机包括第一获取模块401、设置模块402、第三获取模块403和分析模块404。各功能模块详细说明如下：

第一获取模块401，用于获取测试人员输入的测试参数，所述测试参数根据所述IGBT模块的测试需求设置，所述测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值；

设置模块402，用于根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对所述IGBT模块进行性能测试；

第二获取模块403，用于通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据；

分析模块404，用于对所述测试数据进行分析，以获得所述IGBT模块的性能测试结果。

进一步地，所述设置模块402具体用于：

根据所述功能调试器占空比设置功能调试器的运行参数；

根据所述测试电感值设置电感模拟器的运行参数；

根据所述测试电容值设置电容模拟器的运行参数；

根据所述测试电压值设置电压模拟器的运行参数；

根据所述测试参数中的测试温度设置恒温恒湿箱的运行参数；

根据所述测试参数中的冷却水需求设置冷却***的运行参数。

进一步地，所述第二获取模块403具体用于：

在测试过程中，控制所述采集装置对所述IGBT模块不同位置的电压和电流进行采集，以获得采样数据；

确定所述采样数据是否满足触发条件；

若所述采样数据满足所述触发条件，则对所述采样数据进行存储，以作为所述IGBT模块的测试数据。

在一个实施例中，提供了一种上位机，该上位机包括通过***总线连接的处理器、存储器和数据库。其中，该上位机的处理器用于提供计算和控制能力。该上位机的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作***、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作***和计算机程序的运行提供环境。该上位机的数据库用于存储测试数据和测试结果等。该计算机程序被处理器执行时以实现一种IGBT模块性能测试方法。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种上位机，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

所述上位机获取测试人员输入的测试参数，所述测试参数根据所述IGBT模块的测试需求设置，所述测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值；

所述上位机根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对所述IGBT模块进行性能测试；

所述上位机通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据；

所述上位机对所述测试数据进行分析，以获得所述IGBT模块的性能测试结果。

在一个实施例中，提供了一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

所述上位机获取测试人员输入的测试参数，所述测试参数根据所述IGBT模块的测试需求设置，所述测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值；

所述上位机根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对所述IGBT模块进行性能测试；

所述上位机通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据；

所述上位机对所述测试数据进行分析，以获得所述IGBT模块的性能测试结果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种IGBT模块性能测试***，其特征在于，包括：

上位机，所述上位机用于根据IGBT模块的测试需求设置测试参数，并通过采集装置获取所述IGBT模块的测试数据；

功能调试器，所述功能调试器与所述上位机连接，并与通过控制设备控制所述IGBT模块导通和关断，以进行所述IGBT模块的性能测试；

电池模拟器，所述电池模拟器与所述上位机连接，用于根据所述测试参数为所述IGBT模块提供测试电压；

电感模拟器，所述电感模拟器与所述上位机连接，用于根据所述测试参数为所述IGBT模块提供测试电感；

电容模拟器，所述电容模拟器与所述上位机连接，用于根据所述测试参数为所述IGBT模块提供测试电容。

2.如权利要求1所述的IGBT模块性能测试***，其特征在于，所述IGBT模块性能测试***还包括恒温恒湿箱，所述IGBT模块设置在所述恒温恒湿箱内。

3.如权利要求1所述的IGBT模块性能测试***，其特征在于，所述IGBT模块性能测试***还包括水冷***，所述水冷***与所述IGBT模块连接，用于冷却所述IGBT模块。

4.如权利要求1所述的IGBT模块性能测试***，其特征在于，所述采集装置包括与所述上位机连接的多通道示波器，所述多通道示波器用于采集所述IGBT模块不同位置在测试过程中的电压和电流。

5.如权利要求1所述的IGBT模块性能测试***，其特征在于，所述采集装置还包括与所述上位机连接的数据采集器，所述数据采集器用于对所述电感模拟器、所述电容模拟器和所述电池模拟器的测试数据进行采集。

6.如权利要求1-5任一项所述的IGBT模块性能测试***，其特征在于，所述控制设备包括控制模块和驱动模块，所述功能调试器、所述控制模块和所述驱动模块依次连接并形成所述IGBT模块的控制电路和驱动电路，以控制所述IGBT模块进行性能测试。

7.如权利要求6所述的IGBT模块性能测试***，其特征在于，所述IGBT模块性能测试***还包括可编程低压电源，所述可编程低压电源与所述上位机、所述功能调试器和所述控制模块连接，用于根据测试参数为所述IGBT模块提供低压电压。

8.一种IGBT模块性能测试方法，其特征在于，所述IGBT模块性能测试方法用于如权利要求1-7任一项所述的IGBT模块性能测试***中，所述方法包括：

所述上位机获取测试人员输入的测试参数，所述测试参数根据所述IGBT模块的测试需求设置，所述测试参数包括功能调试器占空比、测试电感值、测试电容值和测试电压值；

所述上位机根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，以对所述IGBT模块进行性能测试；

所述上位机通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据；

所述上位机对所述测试数据进行分析，以获得所述IGBT模块的性能测试结果。

9.如权利要求8所述的IGBT模块性能测试方法，其特征在于，所述上位机根据所述功能调试器占空比、所述测试电感值、所述测试电容值和所述测试电压值设置所述IGBT模块性能测试***中测试设备的运行参数，包括：

所述上位机根据所述功能调试器占空比设置功能调试器的运行参数；

所述上位机根据所述测试电感值设置电感模拟器的运行参数；

所述上位机根据所述测试电容值设置电容模拟器的运行参数；

所述上位机根据所述测试电压值设置电压模拟器的运行参数；

所述上位机根据所述测试参数中的测试温度设置恒温恒湿箱的运行参数；

所述上位机根据测试参数中的冷却水需求设置冷却***的运行参数。

10.如权利要求8所述的IGBT模块性能测试方法，其特征在于，所述上位机通过采集装置获取所述IGBT模块在测试过程的变化数据，以获得所述IGBT模块的测试数据，包括：

在测试过程中，所述上位机控制所述采集装置对所述IGBT模块不同位置的电压和电流进行采集，以获得采样数据；

所述上位机确定所述采样数据是否满足触发条件；

若所述采样数据满足所述触发条件，则所述上位机对所述采样数据进行存储，以作为所述IGBT模块的测试数据。

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