[发明专利]用于MMC的IGBT器件可靠性试验装置、系统及方法

说明书

本发明公开了一种用于MMC的IGBT器件可靠性试验装置、系统及方法。该装置包括：驱动脉冲生成器、两个试验电路、两个供能电路，每个试验电路中都有IGBT器件，两个电容的电压绝对值达到MMC中IGBT器件的工作电压后，通过电感和电容的谐振作用，使IGBT器件的通态电流符合MMC工况应力特点，在IGBT完成一个试验周期后，电容的极性发生改变，在IGBT关断后，只需给电容补充损耗的电压即可快速达到IGBT器件的工作电压，满足IGBT进行下一试验周期的需求。采用本发明的试验装置、系统及方法，能够对IGBT器件进行可靠性评估，避免因IGBT的可靠性不高导致MMC无法正常工作的问题。

技术领域

本发明涉及电力电子技术可靠性试验技术领域，特别是涉及一种用于MMC的IGBT器件可靠性试验装置、系统及方法。

背景技术

由于效率高、模块化及不需要滤波电容等优势，模块化多电平换流器(MMC)是中高压大功率应用场景中最具潜力的换流器拓扑。作为MMC中的核心部件，IGBT等功率半导体器件的可靠性决定了MMC的可靠性。因此，在设计MMC时，需要对应用其中的功率半导体器件进行可靠性试验。

现有的器件级可靠性试验方案一般模拟PWM工况下的应力特点或者仅用恒定直流电流模拟结温波动，大都无法提供功率半导体器件在MMC工况下的应力模式。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于MMC的IGBT器件可靠性试验装置、系统及方法，能够实现IGBT器件在MMC工况下持续工作，进而对IGBT器件进行可靠性评估。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种IGBT器件可靠性试验装置，包括：

第一试验电路、第一供能电路、第二试验电路、第二供能电路和驱动脉冲生成器；

所述第一试验电路，具体包括：

第一待测器件、第一电感、第一预开通续流回路开关、第一续流二极管、第一续流二极管开关、第一预关断续流回路开关和第一预关断续流回路二极管；

所述第一预开通续流回路开关的集电极与所述第一续流二极管的阴极连接，所述第一预开通续流回路开关的发射极、所述第一电感的一端、所述第一预关断续流回路二极管的阴极连接在一起，所述第一续流二极管的阳极和所述第一续流二极管开关的一端连接，所述第一续流二极管开关的另一端、所述第一电感的另一端、所述第一待测器件的集电极连接在一起，所述第一预关断续流回路二极管的阳极与所述第一预关断续流回路开关的发射极连接，所述第一预关断续流回路开关的集电极与所述第一待测器件的发射极连接；所述第一待测器件为IGBT器件；

所述第二试验电路，具体包括：

第二待测器件、第二电感、第二预开通续流回路开关、第二续流二极管、第二续流二极管开关、第二预关断续流回路开关和第二预关断续流回路二极管；

所述第二预开通续流回路开关的集电极与所述第二续流二极管的阴极连接，所述第二预开通续流回路开关的发射极、所述第二电感的一端、所述第二预关断续流回路二极管的阴极连接在一起，所述第二续流二极管的阳极和所述第二续流二极管开关的一端连接，所述第二续流二极管开关的另一端、所述第二电感的另一端、所述第二待测器件的集电极连接在一起，所述第二预关断续流回路二极管的阳极与所述第二预关断续流回路开关的发射极连接，所述第二预关断续流回路开关的集电极与所述第二待测器件的发射极连接；所述第二待测器件为IGBT器件；

所述第一供能电路，具体包括：

第一正极开关、第一负极开关和第一电容；