[发明专利]一种IGBT器件的测试电路及测试方法

说明书

本发明提供了一种IGBT器件的测试电路及测试方法，其中，测试电路包括电流源(1)、电感(2)、第一开关(3)、第一电压源(4)、待测IGBT器件(5)、第一吸收电路(6)和过电压限制装置(7)，其中：电流源(1)的正极通过电感(2)连接第一开关(3)的一端，第一开关(3)另一端连接待测IGBT器件(5)的集电极；第一电压源(4)的正极连接待测IGBT器件(5)的栅极，第一电压源(4)的负极连接电流源(1)的负极；待测IGBT器件(5)的发射极连接电流源(1)的负极；第一吸收电路(6)与过电压限制装置(7)并联在待测IGBT器件(5)的集电极和发射极之间。这种IGBT器件的测试电路所需要的测试设备成本低、体积小及测试操作可靠性高。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体涉及一种IGBT器件的测试电路及测试方法。

背景技术

“一代器件决定一代电力电子技术”，晶闸管的问世带来直流产业的蓬勃发展，自上个世纪90年代由于绝缘栅双极性晶体管(Isolated Gate Bipolar Transistor，IGBT)的出现，电力电子产业进入了全控器件时代。不同于电动汽车、工业变频和机车牵引等领域，在电力系统中，高电压大功率IGBT器件需求量正日益增长，因此，高压大功率IGBT器件测试设备的需求也与日俱增。

在诸如柔性直流输电设备直流断路器中，IGBT需要可靠承受并分断数倍于额定电流的超大电流，同时关断后还要承受高电压；在换流阀中，当发生系统故障后，IGBT也需要分断相当大的电流，并承受高压。随着IGBT电流电压等级的不断提升，IGBT需要关断的电流也成几何级数增长，因此，测试这种IGBT器件的高电压大电流关断能力就成为器件测试的一个重大难题。测试设备如果想同时产生大电流和高电压，需要有大功率电源和储能电容，因此，简单的使用电源和电容产生测试大功率IGBT的所需的上万安电流和几千伏高压，设备成本高、体积大，操作可靠性低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的大功率IGBT测试电路所需测试设备成本高、体积大及操作可靠性低至少之一的缺陷。

为此，本发明提供一种IGBT器件的测试电路，包括电流源、电感、第一开关、第一电压源、待测IGBT器件、第一吸收电路和过电压限制装置，其中：所述电流源的正极通过所述电感连接所述第一开关的一端，所述第一开关另一端连接所述待测IGBT器件的集电极；所述第一电压源的正极连接所述待测IGBT器件的栅极，所述第一电压源的负极连接所述电流源的负极；所述待测IGBT器件的发射极连接所述电流源的负极；所述第一吸收电路与所述过电压限制装置并联在所述待测IGBT器件的集电极和发射极之间。

可选地，所述过电压限制装置为避雷器组。

可选地，所述避雷器组包括若干不同电压等级的避雷器支路，每一个所述避雷器支路均包括相互串联的第二开关和避雷器。

可选地，还包括第二吸收电路，所述第二吸收电路与所述第一开关并联。

可选地，所述第一开关包括保护器件和所述保护器件的控制器件。

可选地，所述保护器件为保护IGBT，所述控制器件为第二电压源，其中，所述保护IGBT的栅极连接所述第二电压源的正极，所述保护IGBT的集电极连接所述电感，所述保护IGBT的发射极连接所述待测IGBT器件的集电极和所述第二电压源的负极。

可选地，所述保护器件中的保护IGBT设置有多个且并联连接。

可选地,所述第一吸收电路或所述第二吸收电路包括二极管、电阻和电容，其中，所述二极管和所述电阻并联后与所述电容串联。

可选地，所述电流源为低压电流源。

本发明还提供一种IGBT器件的测试方法，包括以下步骤：导通第一开关和待测IGBT器件；所述电流源根据预设波形输出输出电流，所述输出电流在第一时刻达到预设电流值，关断所述待测IGBT器件。