CN209673945U - 一种igbt功率模块测试*** - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种IGBT功率模块测试***，包括控制器单元、电源模块、供电线路和充电线路；供电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块的输入端；充电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块中的电容器；还包括由放电电阻和放电开关串联而成的放电线路，用于连接IGBT功率模块中电容器的两端。本实用新型所提供的技术方案，能够解决现有技术中由于在IGBT功率模块测试***中没有设置电容放电电路而造成不能够对待测IGBT功率模块中电容器进行放电测试的问题。

Description

一种IGBT功率模块测试***

技术领域

本实用新型属于IGBT功率模块测试技术领域,具体涉及一种IGBT功率模块测试***。

背景技术

柔性直流输电技术相对于常规的直流输电技术有很大的优势，将会成为直流输电工程的主要发展方向。

在柔性直流输电***中，直流侧故障是必须考虑的一种故障类型，该故障将直接影响到设备参数的计算和控制保护策略的设计。为有效抑制故障电流扩散，保证直流输电网和直流配电网安全运行以及设备的正常工作，需要在***中设置直流断路器。

动态无功补偿及谐波治理装置(高压STATCOM)可针对波动负载进行快速有效的动态无功补偿，对电压波动及闪变、负荷不平衡、功率因数及谐波进行补偿，在有效改善电能质量的同时，还能够取得节能降耗的效果。

柔性直流输电、高压直流断路器、动态无功补偿及谐波治理装置中都需要使用大量的IGBT功率模块，为了保证直流输电***的正常工作，需要对IGBT功率模块进行测试，对IGBT功率模块的测试包括对IGBT功率模块中电容器进行充放电测试和对IGBT功率模块进行通断测试。

现有技术中的IGBT功率模块测试***中设置有电容充电电路，在对待测IGBT功率模块进行电容器充放测试时为电容器进行充电，当电容器充电完成后，或者当实验完成后，需要将电容器存储的电容进行泄放。但是现有技术中的IGBT功率模块测试***没有电容器的放电电路，所以不能够控制电容器放电，不能够对电容器的放电过程进行测试。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种IGBT功率模块测试***，用于解决现有技术中由于在IGBT 功率模块测试***中没有设置电容放电电路而造成不能够对待测IGBT功率模块中电容器进行放电测试的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种IGBT功率模块测试***，包括控制器单元、电源模块、供电线路和充电线路；所述供电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块的输入端；所述充电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块中的电容器；

还包括由放电电阻和放电开关串联而成的放电线路，放电线路的两端用于连接IGBT功率模块中电容器的两端。

本实用新型所提供的技术方案，在IGBT功率模块测试***中设置有放电支路，放电支路中的放电开关闭合时，待测IGBT功率模块中的电容器通过放电电阻进行放电，在电容器放电的过程中可对其进行放电测试，从而解决现有技术中由于在IGBT功率模块测试***中没有设置电容放电电路而造成不能够对待测IGBT功率模块中电容器进行放电测试的问题。

进一步的，所述控制器单元连接通讯单元和IGBT驱动单元，IGBT驱动单元用于连接待测IGBT 功率模块的控制部分，通讯单元用于通讯连接待测IGBT功率模块，获取待测IGBT功率模块输出端的电压和电容器两端的电压。

设置IGBT驱动单元和通讯单元，IGBT功率模块测试***能够驱动所测试的IGBT功率模块并获取其工作状态。

进一步的，所述供电线路中串设有第一继电器的触点部分，所述充电线路中串设有第二继电器的触点部分；所述控制器单元连接第一继电器和第二继电器的线圈部分。

设置第一继电器和第二继电器，控制器单元能够对供电线路和充电线路的工作状态进行控制。

进一步的，所述供电线路还包括第三继电器，第三继电器的触点部分与第一继电器的触点部分并联设置，所述控制器单元与第三继电器的线圈部分连接。

设置第三继电器，当第一继电器出现异常拒动时，第三继电器可代替第一继电器，从而提高对供电线路控制的可靠性。

进一步的，所述放电开关为第四继电器的触点部分，所述控制器单元连接第四继电器的线圈部分。

采用第四继电器的触点部分作为放电开关，控制器单元能够对放电支路的工作状态进行控制。

进一步的，所述控制器单元连接有第一电压传感器，所述第一电压传感器设置在电源模块的输出端，用于检测电源模块的输出电压。

控制器单元通过第一电压传感器能够获得电源模块的输出电压。

进一步的，所述控制器单元连接有第二电压传感器，所述第二电压传感器设置在供电线路上用于连接IGBT功率模块的一端。

控制器单元通过第二电压传感器能够获得供电线路向IGBT功率模块输出的电压。

进一步的，所述电源模块为程控电源，所述控制器单元连接电源模块的控制部分。

采用程控电源作为电源模块，控制器单元能够根据需求控制电源模块的输出量。

进一步的，还包括上位机，所述上位机与控制器单元通讯连接。

上位机与控制器单元之间通信连接，控制器单元能够将检测到的数据发送给上位机，也可以从上位机接收指令，并按照指令完成测试过程。

进一步的，还包括第五继电器，所述控制器单元连接第五继电器的线圈部分，所述第五继电器的触点部分用于与待测IGBT功率模块并联。

设置第五继电器，当待测IGBT功率模块故障时，控制第五继电器的触点部分闭合，从而将待测IGBT功率模块短路，保证待测IGBT功率模块的安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例中IGBT功率模块测试***的结构原理图；

图2为本实用新型实施例中IGBT功率模块测试***的电路原理图；

图3为本实用新型实施例中测试装置的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中继电器KM1的控制电路图。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种IGBT功率模块测试***，用于解决现有技术中由于在IGBT 功率模块测试***中没有设置电容放电电路而造成不能够对待测IGBT功率模块中电容器进行放电测试的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种IGBT功率模块测试***，包括控制器单元、电源模块、供电线路和充电线路；所述供电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块的输入端；所述充电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块中的电容器；

还包括由放电电阻和放电开关串联而成的放电线路，放电线路的两端用于连接IGBT功率模块中电容器的两端。

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进一步说明。

本实施例提供一种IGBT功率模块测试***，其结构原理如图1所示，包括上位机、控制器单元和电源模块。

本实施例所提供IGBT功率模块测试***的电路原理图如图2所示，电源模块为程控电源，其输入端用于连接220V的交流电源，输出端用于输出直流电压，电源模块包括DC1+接口和DC1-接口。

供电线路的其中一端连接电源模块输出端中的DC1+接口和DC1-接口，另一端用于连接待测 IGBT功率模块的输入端，为待测IGBT功率模块供电；在供电线路上串联设置有充电电阻R3和继电器KM1的触点部分，控制器单元连接继电器KM1的线圈部分，用于通过控制继电器KM1触点部分的开闭状态控制供电线路的工作状态，如当需要为待测IGBT功率模块供电时控制继电器KM1的触点部分闭合，电源模块为待测IGBT功率模块供电，当不需要为待测IGBT功率模块供电时控制继电器KM1的触点部分断开。

为了保证供电线路工作的可靠性，本实施例的供电线路中还设置有继电器KM2，继电器KM2与继电器KM1之间冗余设置，其触点部分与继电器KM1的触点部分并联，控制单元连接继电器KM2 的线圈部分，当继电器KM1出现故障时，通过控制继电器KM2触点部分的开闭状态控制供电线路的工作状态。

充电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接待测IGBT功率模块中电容器C 的两端，即C+端和C-端；在充电线路中串联设置有继电器KM3的触点部分，控制器单元连接继电器KM3的线圈部分，用于控制继电器KM3触点部分的工作状态：当需要为IGBT功率模块中的电容器充电时，控制继电器KM3的触点部分闭合；不需要为IGBT功率模块中的电容器C充电时，控制继电器KM3的触点部分断开。

放电支路连接在待测IGBT功率模块中电容器的两端，放电支路中包括串联设置的继电器KM4 触点部分和放电电阻R2，控制器单元通过控制继电器KM4触点部分的开闭状态控制待测IGBT功率模块中电容器的放电过程：需要控制待测IGBT功率模块中的电容器放电时，控制继电器KM4的触点部分闭合；待测IGBT功率模块中的电容器C不需要放电时，控制继电器KM4的触点部分断开。

控制器单元连接有通讯模块、继电器单元、IGBT驱动单元、第一电压传感器和第二电压传感器，如图3所示。

本实施例中的IGBT驱动单元采用的是现有技术中能够驱动IGBT功率模块的驱动单元，该驱动单元可以为通过光信号驱动IGBT功率模块的驱动单元，也可以为通过电信号驱动IGBT功率模块的驱动单元。

控制器单元通过通讯模块与待测IGBT功率模块通讯连接，获取待测IGBT功率模块的输出电压和其中电容器C两端的电压。

控制器通过IGBT驱动单元连接待测IGBT功率模块的控制端，用于控制待测IGBT功率模块的工作状态。

控制器单元通过继电器控制单元连接继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3和继电器KM4的线圈部分，以控制继电器KM1、继电器KM2、继电器KM3和继电器KM4触点部分的工作状态；在继电器控制单元中各继电器的控制电路相同，以其中继电器KM1的控制电路为例，如图4所示，继电器 KM1线圈部分的其中一端连接5V电源，另一端连接三极管Q的集电极；三极管Q的发射级接地，基极与控制器单元连接。

第一电压传感器设置在电源模块的输出端，用于检测电源模块的输出电压并发送给控制器单元；由于本实施例中的电源模块为程控电源，因此电源模块还可以根据第一电压传感器检测到的电源模块输出电压对电源模块进行调节，从而得到满足测试需求的电压。

第二电压传感器设置在供电线路用于连接待测IGBT功率模块的一端，用于检测供电线路向待测IGBT功率模块所提供的电压。

本实施例所提供的IGBT功率模块测试***中还设置有继电器K1，控制器单元连接继电器K1 的线圈部分，继电器K1的触点部分用于与待测IGBT功率模块并联设置。当待测IGBT功率模块中的器件出现故障时，控制器单元控制继电器K1的触点部分闭合，将待测IGBT功率模块短路。

继电器K1的触点部分在IGBT功率模块测试***中的设置方式可以有两种：

第一种：继电器K1的触点部分与供电线路用于连接待测IGBT功率模块的一侧并联设置；

第二种：在IGBT功率模块上设置用于与待测IGBT功率模块并联的接口，继电器K1的触点部分设置在该接口的两个端口之间。

上位机与控制器单元之间通信连接，上位机向控制器单元下发测试控制指令，控制器单元执行控制指令，并将第一电压传感器、第二电压传感器检测到的数据以及通过通讯模块接收到的待测 IGBT功率模块的运行数据上传给上位机，上位机根据这些数据对待测IGBT功率模块的性能进行评估，具体的评估方法属于现有技术，这里不多做说明。

本实施例所提供IGBT功率模块测试***，其工作原理为：

控制继电器KM3的触点部分闭合，电源模块为待测IGBT功率模块中的电容器C进行充电，直到待测IGBT功率模块中电容器C两端的电压达到最大值；

控制继电器KM3的触点部分断开，继电器KM4的触点部分闭合，待测IGBT功率模块中的电容器C进行放电；

通过检测待测IGBT功率模块中电容器C的电压值，得到待测IGBT功率模块中电容器C的电容值和电阻值。

控制继电器KM1或继电器KM2的触点闭合，高压电源为待测IGBT功率模块供电；

通过IGBT驱动单元为待测IGBT功率模块提供控制信号，控制待测IGBT功率模块的开始工作；

通过通讯单元获取待测IGBT功率模块中电容器C两端的电压和输出端口的电压，对待测IGBT 功率模块进行通断测试。

在对待测IGBT功率模块进行测试的过程中，通过第一电压传感器获取高压电源的输出电压，如果该电压过高，则控制电源模块的输出电压降低；如果该电压过低，则控制电源模块的输出电压升高。

Claims (10)

1.一种IGBT功率模块测试***，包括控制器单元、电源模块、供电线路和充电线路；所述供电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块的输入端；所述充电线路的其中一端连接电源模块的输出端，另一端用于连接IGBT功率模块中的电容器；

其特征在于，还包括由放电电阻和放电开关串联而成的放电线路，放电线路的两端用于连接IGBT功率模块中电容器的两端。

2.根据权利要求1所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述控制器单元连接通讯单元和IGBT驱动单元，IGBT驱动单元用于连接待测IGBT功率模块的控制部分，通讯单元用于通讯连接待测IGBT功率模块，获取待测IGBT功率模块输出端的电压和电容器两端的电压。

3.根据权利要求1所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述供电线路中串设有第一继电器的触点部分，所述充电线路中串设有第二继电器的触点部分；所述控制器单元连接第一继电器和第二继电器的线圈部分。

4.根据权利要求3所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述供电线路还包括第三继电器，第三继电器的触点部分与第一继电器的触点部分并联设置，所述控制器单元与第三继电器的线圈部分连接。

5.根据权利要求1所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述放电开关为第四继电器的触点部分，所述控制器单元连接第四继电器的线圈部分。

6.根据权利要求1所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述控制器单元连接有第一电压传感器，所述第一电压传感器设置在电源模块的输出端，用于检测电源模块的输出电压。

7.根据权利要求1或6所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述控制器单元连接有第二电压传感器，所述第二电压传感器设置在供电线路上用于连接IGBT功率模块的一端。

8.根据权利要求1或6所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，所述电源模块为程控电源，所述控制器单元连接电源模块的控制部分。

9.根据权利要求1所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，还包括上位机，所述上位机与控制器单元通讯连接。

10.根据权利要求1所述的IGBT功率模块测试***，其特征在于，还包括第五继电器，所述控制器单元连接第五继电器的线圈部分，所述第五继电器的触点部分用于与待测IGBT功率模块并联。