專利名稱：智能型并聯(lián)igbt功率模組的測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種測試裝置，具體是一種智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置。
背景技術(shù)：
各種大功率的變流器的需求現(xiàn)在與日俱增，特別是兆瓦級的。而功率模組在變流器中是擔任最重要的變流任務(wù)。所以在大功率的變流器中，IGBT功率模組性能要求就發(fā)生巨大變化，要求具有更大的輸出電流，更高的輸出功率等。但是這類IGBT需求量、散熱條件、產(chǎn)品材料的工藝等各方面的原因，使其價格遠遠高于采用低電流輸出的IGBT并聯(lián)后的價格。所以采用IGBT并聯(lián)，則性價比會更高。采用大功率的IGBT模組進行并聯(lián)組合制成智能型的大功率模組，便可獲得不同額定電流電流的等效的模組，而且運用方便，散熱效果好，性價比高。尤其是散熱，單個大功率IGBT模組散熱集中，并聯(lián)較低輸出電流的IGBT模組后降低散熱集中，溫度梯度分布更加均勻，較低的平均散熱器的溫度，更加有利于散熱。在大功率IGBT模組進行并聯(lián)時，IGBT和自身必要的續(xù)流二極管同時并聯(lián)，各個開關(guān)器件只有在靜態(tài)跟動態(tài)時候都能達到理想的均衡狀態(tài)，才能最大程度的被使用。對于功率模組的測試主要有:1，雙脈沖實驗；2，整機實驗。雙脈沖實驗能夠很好的了解到驅(qū)動電路的參數(shù)是否合理以及IGBT的暫態(tài)特性；對于通態(tài)電壓Vra尖峰、均流、開通關(guān)斷時間，通過示波器有直觀的了解。但是雙脈沖實驗不能檢驗在特定的正弦波的工作情況下模組表現(xiàn)出來的性能。整機實驗主要是驗證模組在整機中的運行情況，檢驗其性能。但是整機測試平臺的使用顯得過于繁瑣，對于模組的內(nèi)部電路的實時測試效果并不好。這類智能型的大功率并聯(lián)模組在研發(fā)階段需要測試大量的動態(tài)的實驗數(shù)據(jù)，測試驅(qū)動電路以及各個參考點的波形，進行分析，修改驅(qū)動參數(shù)，達到最優(yōu)。并且模擬整機運行設(shè)置相應的保護電路。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效測試智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，并且測試方便，直觀。本實用新型采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的:一種智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，包括電源模塊、對沖模組、檢測主機以及控制系統(tǒng)，用來對被測模組也就是IGBT功率模組進行測試，所述對沖模組為兩組并聯(lián)的與被測的IGBT功率模組相同結(jié)構(gòu)的IGBT功率模組，對沖模組與被測的IGBT功率模組組成三相IGBT功率模組結(jié)構(gòu)，電源模塊的輸出經(jīng)過濾波電容直接接到被測IGBT功率模組和對沖模組的正負母排上，每相IGBT功率模組均連接有一電抗器，三個電抗器的另一端相連，監(jiān)控主機輸入端口通過數(shù)據(jù)采集卡連接到電源模塊以及對沖模組，監(jiān)控主機輸出端口連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接到監(jiān)控主機，控制端連接到被測模組和對沖模組的IGBT功率模組的驅(qū)動端。作為本實用新型的改進，所述電源模塊包括感應式電動調(diào)壓器以及整流橋，交流電源依次經(jīng)過感應式電動調(diào)壓器以及整流橋形成直流電源。[0007]或者，電源模塊直接采用大功率的直流穩(wěn)壓可調(diào)電源。作為本實用新型的改進，所述被測模組和對沖模組的IGBT功率模組上還裝設(shè)有散熱裝置。具體的，所述散熱裝置采用水冷裝置?；蛘咚錾嵫b置采用風冷裝置。本實用新型的優(yōu)點在于:研發(fā)人員使用該裝置可以對功率模組在不同電壓、不同電流以及不同功率因數(shù)等等工況條件下的工作特性進行測試研究，分析測試參數(shù)，確定相應的驅(qū)動參數(shù)和保護電路參數(shù)等等，而且可以模擬模組在整機上的帶載運行，并且測試方便，直觀。

圖1是本實用新型智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖2是系統(tǒng)的電流產(chǎn)生原理圖
具體實施方式
請參閱圖1和圖2所示，本實用新型智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置包括電源模塊、對沖模組、檢測主機以及控制系統(tǒng)。用來對被測模組也就是IGBT功率模組進行測試。所述電源模塊包括感應式電動調(diào)壓器以及整流橋，交流電源依次經(jīng)過感應式電動調(diào)壓器以及整流橋形成直流電源。電源模塊也可以直接采用大功率的直流穩(wěn)壓可調(diào)電源(輸出電壓不低于1200V)。因為本測試裝置沒有大量耗能負載，電流都在模組內(nèi)部流動，所以電源容量在30KVA左右便可。所述對沖模組為兩組并聯(lián)的與被測的IGBT功率模組相同結(jié)構(gòu)的IGBT功率模組，從而對沖模組與被測的IGBT功率模組組成三相IGBT功率模組結(jié)構(gòu)，電源模塊的輸出經(jīng)過濾波電容直接接到被測IGBT功率模組和對沖模組的正負母排上，每相IGBT功率模組均連接有電抗器L1、L2、L3，三個電抗器L1、L2、L3的另一端相連。電抗器L1、L2、L3在三相之間作為負載使用。調(diào)節(jié)三相IGBT功率模組電壓之間的相位幅值，得到可控的IGBT功率模組之間的電流，模擬在不同工況下的IGBT功率模組表現(xiàn)出來的性能。監(jiān)控主機輸入端口通過數(shù)據(jù)采集卡連接到電源模塊以及對沖模組,監(jiān)控主機輸出端口連接到控制系統(tǒng)。監(jiān)控主機通過界面給控制系統(tǒng)各類指示，例如開機、關(guān)機、電壓相位幅值的調(diào)控等。通過選用合適的數(shù)據(jù)采集卡和相應的組態(tài)軟件，監(jiān)測、記錄裝置在測試過程中各點的電氣量以及特殊點的溫度值。并且能實現(xiàn)過壓過流保護。特殊點溫度監(jiān)測主要包括IGBT模組上的溫度、散熱片、母排、電容以及環(huán)境等溫度，(監(jiān)測量見附圖1)。控制系統(tǒng)連接到監(jiān)控主機，控制端連接到被測模組和對沖模組的IGBT功率模組的驅(qū)動端?？刂葡到y(tǒng)的主要功能是根據(jù)監(jiān)控主機給出的指令產(chǎn)生相應的動作，例如發(fā)出相對應的相位幅值的PWM波，監(jiān)測過壓過流等保護故障，監(jiān)測被測模組和對沖模組的IGBT功率模組的PDP故障；對故障進行保存并上傳至監(jiān)控主機。所述被測模組和對沖模組的IGBT功率模組上還裝設(shè)有散熱裝置。所述散熱裝置可用水冷裝置，可使用水流量可調(diào)的小型水冷裝置，在進出水管處安裝壓力表跟溫度表；或可用風機加散熱片的風冷裝置進行散熱，要在風機的進風口，以及散熱片的出風口安裝溫度監(jiān)測裝置，例如溫度補償導線。上述電抗器L1、L2、L3的參數(shù)選定:如圖2所示，電源電壓U1，被測模組的電壓為U2，調(diào)節(jié)兩個電壓之間的相位跟幅值，便可得到可控的模組之間的電流，便可實現(xiàn)在不同的工況下的測試。調(diào)制兩側(cè)電壓UpU2到最大幅值，設(shè)在調(diào)壓器輸出的電壓是800V，兩個電壓的相位差在90°時候功率因數(shù)最大，設(shè)此時需要的最大電流是1200A，那么:
權(quán)利要求1.一種智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，用來對被測模組也就是IGBT功率模組進行測試，其特征在于:包括電源模塊、對沖模組、檢測主機以及控制系統(tǒng)，所述對沖模組為兩組并聯(lián)的與被測的IGBT功率模組相同結(jié)構(gòu)的IGBT功率模組，對沖模組與被測的IGBT功率模組組成三相IGBT功率模組結(jié)構(gòu)，電源模塊的輸出經(jīng)過濾波電容直接接到被測IGBT功率模組和對沖模組的正負母排上，每相IGBT功率模組均連接有一電抗器，三個電抗器的另一端相連,監(jiān)控主機輸入端口通過數(shù)據(jù)采集卡連接到電源模塊以及對沖模組,監(jiān)控主機輸出端口連接到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)連接到監(jiān)控主機，控制端連接到被測模組和對沖模組的IGBT功率模組的驅(qū)動端。
2.如權(quán)利要求1所述的智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，其特征在于:所述電源模塊包括感應式電動調(diào)壓器以及整流橋，交流電源依次經(jīng)過感應式電動調(diào)壓器以及整流橋形成直流電源。
3.如權(quán)利要求1所述的智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，其特征在于:電源模塊直接采用大功率的直流穩(wěn)壓可調(diào)電源。
4.如權(quán)利要求1所述的智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，其特征在于:所述被測模組和對沖模組的IGBT功率模組上還裝設(shè)有散熱裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，其特征在于:所述散熱裝置采用水冷裝置。
6.如權(quán)利要求4所述的智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，其特征在于:所述散熱裝置采用風冷裝置。
專利摘要本實用新型提供一種智能型并聯(lián)IGBT功率模組的測試裝置，包括電源模塊、對沖模組、檢測主機及控制系統(tǒng)，對沖模組為兩組并聯(lián)的與被測的IGBT功率模組相同結(jié)構(gòu)的IGBT功率模組，對沖模組與被測的IGBT功率模組組成三相IGBT功率模組結(jié)構(gòu)，電源模塊的輸出接到被測IGBT功率模組和對沖模組的正負母排上；三相IGBT功率模組之間接有電抗器，監(jiān)控主機通過數(shù)據(jù)采集卡接電源模塊及對沖模組，控制系統(tǒng)接監(jiān)控主機，控制端接被測模組和對沖模組的IGBT功率模組的驅(qū)動端。本實用新型的優(yōu)點在于使用該裝置可以對功率模組在不同電壓、不同電流以及不同功率因數(shù)等等工況條件下的工作特性進行測試研究，測試方便，直觀。
文檔編號G01R31/00GK203012055SQ20122074013
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者李瑜 申請人:安徽天沃電氣技術(shù)有限公司