[发明专利]IGBT热态带载的电压应力测试系统及其方法

说明书

本发明提供了一种IGBT热态带载的电压应力测试系统，其特征在于包括测试电脑、电机、电机控制器、电力测功机和功率分析仪，待测试的IGBT设置于电机控制器中，IGBT的输出端与电机的输入端电连接，功率分析仪用于检测电机、控制器功率并将电机的功率信息反馈至测试电脑，电力测功机用于检测电机的实时转速和扭矩并将电机的转速和扭矩信息反馈至测试电脑；测试电脑根据电机的状态信息生成控制命令并输出至电机控制器，电机控制器根据控制命令驱动电机按照指定的转速和扭矩运转。本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种IGBT热态带载的电压应力测试系统及其方法，充分考虑温度和电机负载等系统因素对控制板、驱动板以及IGBT的影响。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种IGBT热态带载的电压应力测试系统及其方法。

背景技术

IGBT电压应力受电路回路的杂散电感、温度等影响，如果在IGBT关断过程中，电压应力超过IGBT的集电极-发射极耐压值，那么IGBT会出现Vce过压失效，进而导致电机控制器(MCU)出现故障，车辆无法行驶。目前大多数的对IGBT的电压应力考察，主要通过对IGBT模组进行双脉冲短路实验，他们把驱动板焊接或者压接到IGBT上，通过信号发生器或者有相关软件的控制板进行双脉冲短路测试。这只是在环境温度下进行的单板级别的硬件测试，没有考虑温度和电机负载等系统因素对控制板、驱动板以及IGBT的影响。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种IGBT热态带载的电压应力测试系统及其方法，充分考虑温度和电机负载等系统因素对控制板、驱动板以及IGBT的影响。

本发明提供了一种IGBT热态带载的电压应力测试系统，其特征在于包括测试电脑、电机、电机控制器、电力测功机和功率分析仪，待测试的IGBT设置于电机控制器中，IGBT的输出端与电机的输入端电连接，功率分析仪用于检测电机功率、控制器功率，并将电机和控制器的功率信息反馈至测试电脑，电力测功机用于检测电机的实时转速和扭矩并将电机的转速和扭矩信息反馈至测试电脑；测试电脑根据电机的状态信息生成控制命令并输出至电机控制器，电机控制器根据控制命令驱动电机按照指定的转速和扭矩运转。

上述技术方案中，还包括水循环系统，设置于电机控制器和电机四周，用于保持电机控制器和电机所处的指定恒温环境。

上述技术方案中，于电力测功机和电机控制器共同作用控制电机以指定转速运转。

所述的IGBT热态带载的电压应力测试系统的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.安装继电器和焊接引脚；根据测试要求设定IGBT的正常和短路情况；

b.将水循环的系统水温设置为指定温度，高压电源给定电机控制器的最高工作电压；

c.电力测功机按照转速模式运行，先给定到额定转速；测试电脑输出扭矩控制命令至电机控制器，电机控制器控制电机以扭矩模式运行，电机按照额定扭矩运行，电机和电力测功机通过轴承连接并在额定工况下运行，直至IGBT晶圆处于热稳态状态；

d.IGBT晶圆达到热稳态状态后，测试电脑输出控制命令至电机控制器，电机控制器和电子测功机配合控制电机以指定转速和指定扭矩运行；

e.不使用继电器短接或使用继电器短接指定桥臂或者指定相，测试指定桥臂电压应力；

f.重复上述步骤b-e，进行其他桥臂短路测试。

上述技术方案中，通过在指定桥臂焊接测试引脚，通过示波器测量电压应力并记录波形。

上述技术方案中，所述步骤a中，分别在IGBT的6个桥臂的上下桥两端焊接测试引脚；使用粗短的动力线以及继电器对待测IGBT的6个桥臂进行短接，此时继电器未吸合；使用粗短的动力线以及继电器在待测IGBT的两两相桥臂的上下桥之间进行短接，此时继电器未吸合；