[发明专利]多个汽车级IGBT模块同步PWM功率循环实验装置

权利要求书

1.多个汽车级IGBT模块同步PWM功率循环实验装置，其特征在于：该装置包括：驱动保护系统(101)、主电路系统(102)、IGBT模块单元(103)、水冷散热系统(104)、小电流测试系统(105)、数据采集系统(106)；驱动保护系统(101)、主电路系统(102)、水冷散热系统(104)、小电流测试系统(105)均和IGBT模块单元(103)连接；水冷散热系统(104)、数据采集系统(106)和驱动保护系统(101)连接；

所述的IGBT模块单元(103)，包含四个相同型号的半桥IGBT模块，分别是IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4；这四个半桥IGBT模块都是由上半桥臂和下半桥臂串联而成；每个IGBT模块的上半桥臂和下半桥臂都可以单独使用；每个半桥臂的IGBT模块都由栅射极G-E和集射极C-E组成；集射极C-E的通断受栅射极G-E的控制，当栅射极G-E通入15V的电压，集射极C-E导通；当栅射极G-E通入0V的电压，集射极C-E关断；

IGBT1模块的上半桥臂和下半桥臂都连接于电路工作；IGBT2、IGBT3、IGBT4只将上半桥臂的一端连接于电路；IGBT1模块上半桥臂的二极管和电感组成回路，在电路关断时释放电感上的电能；IGBT1模块下半桥臂的IGBT作为电路中的开关控制主电路的通断，IGBT2、IGBT3和IGBT4的下半桥臂作为待测模块，上半桥臂另一端不使用；

所述的水冷散热系统(104)，包含散热板W1，电磁阀F1；散热板W1包含多个独立的散热工位，各散热工位的冷却液流量可独立控制，为多个IGBT模块提供不同的散热需求；每个IGBT模块上的IGBT芯片配有独立的散热通道，保证各芯片热量及时被带走；采用电磁阀F1对冷却液的开关时间进行控制，在IGBT模块通电时，冷却液关断；在IGBT模块断电时，冷却液开通；

所述多个汽车级IGBT模块同步PWM功率循环实验装置的工作流程为：开通驱动保护系统，开通小电流测试系统，开通数据采集系统，进行小电流下的集射极电压V_ce和三个待测IGBT模块的结温T_j校正，校正出现错误后，对以上几步进行检查，重新开始实验；校正无误后开通主电路系统，开通水冷散热系统，实时监测主电路的电流I_c、集射极电压V_ce、IGBT的壳温T_c，实时计算三个待测IGBT模块的结温T_j。

2.根据权利要求1所述的多个汽车级IGBT模块同步PWM功率循环实验装置，其特征在于：所述的驱动保护系统(101)，由单片机E1、15V驱动板M1、15V驱动板M2、15V驱动板M3、15V驱动板M4组成；单片机E1的六个信号输出端分别与四个15V驱动板M1、M2、M3、M4的输入端，电磁阀F1的输入端，数据采集系统P1的输入控制端连接；四个15V驱动板M1、M2、M3、M4的输出端分别与IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4这四个IGBT模块下半桥臂的栅射极G-E相连；

利用STM32单片机进行编程，提供六路同步不同高低电平的输出信号，分别对水冷散热系统的电磁阀F1，驱动保护电路M1、M2、M3、M4和数据采集系统P1进行控制；当驱动保护电路M1通入高频脉冲时，驱动保护电路M2、M3、M4常开，水冷散热系统的电磁阀F1关闭，数据采集系统P1关断，此时IGBT1模块导通，待测IGBT2、IGBT3、IGBT4也导通，待测模块IGBT2、IGBT3、IGBT4迅速升温；当驱动保护电路M1的高频脉冲关断时，M2、M3、M4常开，水冷散热系统的电磁阀F1打开，数据采集系统P1打开，此时小电流流入待测模块IGBT2、IGBT3、IGBT4；待测IGBT2、IGBT3、IGBT4迅速降温，数据采集卡采集IGBT2、IGBT3、IGBT4的数据。