[实用新型]IGBT短路保护功能检测实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于功率开关器件驱动保护检测技术领域，具体涉及一种IGBT短路保护功能检测实验装置。

背景技术

太阳能发电、机车牵引、电动汽车等技术直接影响着国民经济的发展，绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT）作为电源转换系统中的核心组件，在上述技术中起到至关重要的作用。IGBT具有高耐压、高可靠性、高开关频率、低驱动功率、低饱和压降等优点，但实际工程下电路系统可能会发生极端的异常情况，这会对IGBT带来致命的影响。因此IGBT的使用需要搭载相关的驱动保护电路，以提高其工作的稳定性。

在实际电路系统中，IGBT面临着多种失效因素：过压、过热、过流短路等，其中70%的IGBT模块的失效是由于短路保护不及时造成的，因此在IGBT投入使用前，需要对它的短路保护功能检测，以降低工程使用中的失效概率。同时，IGBT工作的环境温度也会对其性能造成重要影响，因此需要检测IGBT驱动在各种环境温度下的保护性能。

目前市场上对IGBT短路保护功能的检测大多依靠简易的电路，各自的检测方式也不尽相同，没有相应的统一的检测装置，同时也不能提供与实际工程相符合的环境。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有检测设备的不足，提供一种工作性能稳定、测试重复性高、现场模拟度强、检测数据误差小的易于控制的IGBT短路保护功能检测实验装置。

本实用新型提出的IGBT短路保护功能检测实验装置，由电源模块1、温控系统2和IGBT工作台3组成，其中：

所述电源模块1由充放电模块9及短路模式选择模块10连接组成，温控系统2由220V交流电20、接触器11、传感器6、散热器7和温控仪4组成，220V交流电20的输出端分别连接接触器11、温控仪4和散热器7，接触器11输出端与IGBT工作台上的电热板5连接，传感器6的输入端紧贴IGBT模块8，传感器6的输出端连接温控仪4，温控仪4的输出端分别连接接触器11和散热器7；所述的IGBT工作台3自上而下由IGBT接触面板12、导热板13、电热板5和支撑架14通过螺钉17及插销18连接组成，支撑架14下部设有通风区19。

本实用新型中，所述的充放电模块9由外接市电或直流电压源供电。充放电器件为电容，其拓扑结构可为多个电容并联或串联或Marx结构。

本实用新型中，所述的短路模式选择模块10由可调电阻串联可调电感，再与功率开关元件并联。

本实用新型中，所述的电源模块1中各开关元件可为机械开关元件或手动开关元件。

本实用新型中，所述电热板5为平板结构，内部发热元件通过云母向电热板5的铝制表层均匀导热，表层结构光滑。

本实用新型中，所述支撑架14为钢制结构。导热板13为钢制立方体结构。 IGBT接触面板12为铝制平板结构，表面光滑均匀。

本实用新型所述的技术方案具有以下优点：

（1）    本实用新型可为IGBT短路保护功能检测提供一个统一的实验装置。

（2）    本实用新型可模块化实现各系统，安全性增强，抗干扰能力增强。

（3）    本实用新型可为IGBT短路保护功能检测提供不同组合的母线电压和负载。

（4）    本实用新型可实现两种IGBT短路模式的检测。

（5）    本实用新型的温控系统使得IGBT的检测环境与实际工程应用中的实际环境具有更高的相似度，检测结果更具参考性。

（6）    本实用新型的温控系统温控范围大，误差小，速度快，模块结构简单，容易推广至相关对温度有要求的实验装置。

（7）    本实用新型的工作台各部分具有可替换性，方便各种不同IGBT（或功率开关元件）及其驱动模块的测试，使得检测成本降低。

附图说明

图1是本实用新型的系统结构框图。

图2是本实用新型一个实施例的电源模块结构图。

图3是本实用新型的温控系统结构图。

图4是本实用新型的IGBT工作台剖面结构图。

图中标号：1、电源模块，2、温控系统，3、IGBT工作台，4、温控仪，5、电热板，6、传感器，7、散热器，8、IGBT模块，9、充放电模块，10、短路模式选择模块，11、接触器， 12、IGBT接触面板，13、导热板，14、支撑架，15、IGBT模块固定孔，16、驱动模块固定孔，17、螺钉，18、插销，19、通风区，20、220V交流电。