[发明专利]一种IGBT瞬态热特性测试装置及其运行方法

摘要

本发明为一种IGBT瞬态热特性测试装置，其组成包括恒流源2、第一温度采集存储系统3、第二温度采集存储系统4、电气参量采集存储系统5、IGBT驱动电路6、散热器7，其中，各部分各自独立；测试时IGBT测试模块1分别与试验电流产生电路2、第一温度采集存储系统3、第二温度采集存储系统4、电气参量采集存储系统5、IGBT驱动电路6、散热器7相连。本发明的IGBT瞬态热特性测试装置，能够对IGBT模块工作过程中的内部发热芯片结温、铜底板壳温、集电极电流、集射极电压同时且自动采集，进而能够对IGBT模块的瞬态热特性曲线进行提取；并且能够通过研究老化过程中的瞬态热特性曲线对IGBT的老化状态进行评估。

主权项

1.一种IGBT瞬态热特性测试装置的运行方法，其特征为所述的IGBT瞬态热特性测试装置组成，包括恒流源、第一温度采集存储系统、第二温度采集存储系统、电气参量采集存储系统、IGBT驱动电路、散热器，各个系统各自独立；测试时IGBT测试模块分别与恒流源、第一温度采集存储系统、第二温度采集存储系统、电气参量采集存储系统、IGBT驱动电路、散热器相连；/n所述的第一温度采集存储系统，其组成包括光纤温度传感器、温度信号解调器和第一计算机，其连接方式是：光纤传感器、温度信号解调器和第一计算机依次相连；/n所述的第二温度采集存储系统，其组成包括数字式温度传感器、温度信号采集模块、温度信号传输模块和第二计算机，其连接方式是：数字式温度传感器、温度信号采集模块、温度信号传输模块和第二计算机依次相连；/n所述的电气参量采集存储系统，其组成包括霍尔传感器、电压隔离端子、高速数据采集卡、工控机组成，其连接方式是：霍尔传感器与电压隔离端子分别与IGBT测试模块相连，然后分别与高速数据采集卡、工控机依次相连；/n所述的IGBT驱动电路，主要包括信号发生器、光耦信号放大电路、驱动器、抗干扰电路和直流电源，其连接方式是：信号发生器、光耦信号放大电路、驱动器、抗干扰电路依次相连；直流电源包括第一直流电源和第二直流电源，第一直流电源和第二直流电源分别与光耦信号放大器和驱动器相连接；驱动器与抗干扰电路相连接；/n所述的IGBT瞬态热特性测试装置的运行方法，包括以下步骤：/n将IGBT测试模块分别与恒流源、第一温度采集存储系统、第二温度采集存储系统、电气参量采集存储系统、驱动电路、散热器相连；其中，打开IGBT测试模块，放入第一温度采集存储系统的光纤传感器后，再对测试模块进行硅凝胶灌封；然后开始以下步骤：/n(1)系统初始化，启动计算机与工控机，等待温度数据与电气参量的存储与显示；/n(2)试验参数设置：/n①启动恒流源，调出试验所需的电流；/n②调节IGBT驱动电路中的信号发生器，设置IGBT模块的栅极驱动信号，驱动信号能够使IGBT模块处于常通态，准备为驱动器输送驱动信号；/n(3)闭合主开关，使电路处于闭合状态，检查各仪表是否显示正常；/n(4)启动第一温度采集存储系统和第二温度采集存储系统，分别对测试模块内部芯片温度和铜底板温度进行温度数据的存储和显示；启动电气参量采集存储系统，对测试模块的集射极电压和集电极电流进行数据的存储和显示；/n(5)启动所有电源开关，使整个测试装置进行工作；/n(6)待第一温度采集存储系统和第二温度采集存储系统的温度数据均基本恒定后，试验完成，关闭各个电源，系统停止工作；/n(7)根据下式计算瞬态热特性曲线，式(1)中T_j(t)表示采集到的结温数据，T_c(t)表示采集到的壳温数据，V_CE(t)表示采集到的集射极电压数据，I_C(t)表示采集到的集电极电流数据；/n /n(8)一轮试验完成后，系统停止工作，如需进行下一轮试验，则重复步骤(1)～(7)。/n