功率模块的测试方法和功率模块的测试电路.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202311105478.6(22)申请日 2023.08.29(71)申请人 江苏天合清特电气有限公司地址 213031 江苏省常州市常州新北区天合路2号(72)发明人 王炎炎郑照红胡期峰戴昊天(74)专利代理机构 北京天昊联合知识产权代理有限公司 11112专利代理师 彭瑞欣王婷(51)Int.Cl.G01R 31/26(2020.01)(54)发明名称功率模块的测试方法和功率模块的测试电路(57)摘要本发明提供一种功率模块的测试方法及电路,测试方法包括逐个对功率模块中的开关管进行脉冲测试,包。

2、括:将测试电感并联在待测试的开关管两端,将功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将功率模块与放电电路连通,并向当前待测试的开关管的控制极发送双脉冲驱动信号;检测待测试的开关管的电压信号和电流信号;判断电压信号和电流信号是否满足要求,二者中任意一者不满足要求时,控制栅极电阻切换板调节开关管的栅极电阻,和/或控制栅极并联电容切换板调节开关管的栅极并联电容,并转到执行调节功率模块输出端之间电压的步骤;在二者均满足要求时,结束当前开关管的脉冲测试。本发明提供的功率模块的测试方法能够提高功率模块的测试效率。权利要求书3页 说明书9页 附图4页CN 117129817 A2023.11.28CN 117。

3、129817 A1.一种功率模块的测试方法,其特征在于,包括:逐个对功率模块中的开关管进行脉冲测试;其中,所述脉冲测试包括:将测试电感并联在待测试的所述开关管两端,将所述功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将所述功率模块的输出端与放电电路连通,并控制所述功率模块的驱动电路向当前待测试的所述开关管的控制极发送双脉冲驱动信号;检测待测试的所述开关管的电压信号和电流信号,其中,所述电压信号包括控制极电压和集射电压,所述电流信号包括集极电流和所述测试电感中流过的电感电流;判断所述电压信号和所述电流信号是否满足要求,在所述电压信号和所述电流信号中任意一者不满足要求时,控制栅极电阻切换板调节待测试的所。

4、述开关管的栅极电阻,和/或控制栅极并联电容切换板调节待测试的所述开关管的栅极并联电容,并转到执行将所述功率模块输出端之间的电压调节至所述预设电压的步骤;在所述电压信号和所述电流信号均满足要求时,结束当前所述开关管的脉冲测试。2.根据权利要求1所述的功率模块的测试方法,其特征在于,所述将所述功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将所述功率模块的输出端与放电电路连通,并控制所述功率模块的驱动电路向当前待测试的所述开关管的控制极发送双脉冲驱动信号,包括:判断所述功率模块输出端之间的电压是否高于所述预设电压,若否,则对所述功率模块进行充电,直至所述功率模块输出端之间的电压高于所述预设电压;若是,则将。

5、所述功率模块的输出端与所述放电电路连通,使所述功率模块放电;当所述功率模块放电至所述功率模块输出端之间的电压为所述预设电压时,控制所述功率模块的驱动电路向当前待测试的所述开关管的控制极发送双脉冲驱动信号。3.根据权利要求1所述的功率模块的测试方法,其特征在于,所述栅极电阻切换板包括多个串接连接在所述栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块,且每个所述电阻模块的两端均并联有短接电路,所述控制栅极电阻切换板调节待测试的所述开关管的栅极电阻,包括:控制所述栅极电阻切换板改变多个所述短接电路的通断状态,以改变串接连接在所述栅极电阻切换板的两输出端之间的所述电阻模块的数量。4.根据权利要求1所述的功率模块。

6、的测试方法,其特征在于,所述栅极并联电容切换板包括多个并联连接在所述栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块,且每个所述电容模块所在的支路均选择性导通,所述控制栅极并联电容切换板调节待测试的所述开关管的栅极并联电容,包括:控制所述栅极并联电容切换板改变多个所述电容模块所在的支路的通断状态,以改变并联连接在所述栅极并联电容切换板的两输出端之间的所述电容模块的数量。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的功率模块的测试方法,其特征在于,所述功率模块包括驱动电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和一对第一电容,其中,所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管。

7、、所述第四开关管、所述第五开关管以及所述第六开关管的控制极均与所述驱动电路连接;所述第一开关管的第一极与所述功率模块的第一输出端连接,所述第一开关管的第二权利要求书1/3 页2CN 117129817 A2极与所述第二开关管的第一极连接,所述第二开关管的第二极与所述第三开关管的第一极连接,所述第三开关管的第二极与所述第四开关管的第一极连接,所述第四开关管的第二极与所述功率模块的第二输出端连接;所述第五开关管的第一极与所述第一开关管的第二极连接,所述第五开关管的第二极与所述第六开关管的第一极连接,所述第六开关管的第二极与所述第三开关管的第二极连接;两个所述第一电容串联连接在所述功率模块的第一输出。

8、端的P点位与所述功率模块的第二输出端的N点位之间,且两个所述第一电容之间的O点位与所述第五开关管的第二极连接;所述测试电感的第一端用于与所述第二开关管的第二极的AC点位电连接,所述测试电感的第二端通过单刀三掷开关与所述P点位、所述AC点位以及所述N点位中的任意一者选择性地连通;所述逐个对功率模块中的开关管进行脉冲测试,包括:控制所述第二开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述O点位导通,并对所述第一开关管进行所述脉冲测试;控制所述第三开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述N点位导通,并对所述第二开关管进行所述脉冲测试;控制所述第。

9、二开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述P点位导通,并对所述第三开关管进行所述脉冲测试;控制所述第三开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述O点位导通,并对所述第四开关管进行所述脉冲测试;控制所述第二开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述P点位导通,并对所述第五开关管进行所述脉冲测试;控制所述第三开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述N点位导通,并对所述第六开关管进行所述脉冲测试。6.一种功率模块的测试电路,其特征在于,包括控制模块、放电电路、测试电感、示波器和。

10、切换模块,所述控制模块用于执行权利要求1至5中任意一项所述的功率模块的测试方法;所述放电电路用于与功率模块的输出端连通,以使所述功率模块放电;所述切换模块用于与所述功率模块的驱动电路连接,以调节待测试的开关管的栅极电阻和/或栅极并联电容;所述测试电感用于并联连接在待测试的所述开关管的两端;所述示波器用于检测待测试的所述开关管的电压信号和电流信号;所述切换模块包括栅极电阻切换板和栅极并联电容切换板,所述栅极电阻切换板和所述栅极并联电容切换板分别用于调节待测试的所述开关管的栅极电阻以及待测试的所述开关管的栅极并联电容。7.根据权利要求6所述的功率模块的测试电路,其特征在于,所述功率模块的测试电路还。

11、包括电压传感器和充电电路,所述电压传感器用于检测所述功率模块输出端之间的电压;所述控制模块还用于在所述功率模块输出端之间的电压不高于预设电压时,控制所述权利要求书2/3 页3CN 117129817 A3充电电路对所述功率模块进行充电,直至所述功率模块输出端之间的电压高于所述预设电压。8.根据权利要求7所述的功率模块的测试电路,其特征在于,所述充电电路包括直流电源和第一开关,所述直流电源及所述第一开关串联连接在所述充电电路的两个连接端之间,所述充电电路的两个所述连接端用于与所述功率模块的输出端一一对应地连接,所述第一开关用于控制所述充电电路的通断。9.根据权利要求8所述的功率模块的测试电路,其。

12、特征在于,所述放电电路包括放电电阻和第二开关,所述放电电阻及所述第二开关串联连接在所述放电电路的两个连接端之间,所述放电电路的两个所述连接端用于与所述功率模块的输出端一一对应地连接,所述第二开关用于控制所述放电电路的通断。10.根据权利要求6至9中任意一项所述的功率模块的测试电路,其特征在于,所述栅极电阻切换板包括多个串接连接在所述栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块,且每个所述电阻模块的两端均并联有短接电路。11.根据权利要求10所述的功率模块的测试电路,其特征在于,所述栅极并联电容切换板包括多个并联连接在所述栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块,且每个所述电容模块所在的支路均选择性。

13、导通。权利要求书3/3 页4CN 117129817 A4功率模块的测试方法和功率模块的测试电路技术领域0001本发明涉及电子电路领域,具体地,涉及一种功率模块的测试方法和一种功率模块的测试电路。背景技术0002随着我国光伏产业的飞速发展,交流电传动技术日益成熟。储能变流器作为光伏系统中最为关键的部件得到了大家的高度重视,绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块是变流器装置核心部件,绝缘栅双极型晶体管功率模块技术指标和技术水平在很大程度上决定了电力系统的技术指标和水平。0003然而,目前进行绝缘栅双极型晶体管功率模块双脉冲测试时,每次只能测试一个绝缘栅双极型晶体管功率模块,且测试结束后,必须对待。

14、测的功率模块拆解。另外,传统测试平台需要评估栅极电阻与栅极并联电容的数值是否合适,如果不合适则必须对待测功率模块进行拆解,手动替换绝缘栅双极型晶体管功率模块的驱动器上的栅极电阻与栅极并联电容。再进行下一轮双脉冲测试,这使得测试效率大大降低。0004因此,如何提高功率模块的测试效率,成为本领域亟待解决的技术问题。发明内容0005本发明旨在提供一种功率模块的测试方法和一种功率模块的测试电路,该功率模块的测试方法能够提高功率模块的测试效率。0006为实现上述目的,作为本发明的一个方面,提供一种功率模块的测试方法,包括:0007逐个对功率模块中的开关管进行脉冲测试;0008其中,所述脉冲测试包括:00。

15、09将测试电感并联在待测试的所述开关管两端,将所述功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将所述功率模块的输出端与放电电路连通,并控制所述功率模块的驱动电路向当前待测试的所述开关管的控制极发送双脉冲驱动信号;0010检测待测试的所述开关管的电压信号和电流信号,其中,所述电压信号包括控制极电压和集射电压,所述电流信号包括集极电流和所述测试电感中流过的电感电流;0011判断所述电压信号和所述电流信号是否满足要求,在所述电压信号和所述电流信号中任意一者不满足要求时,控制栅极电阻切换板调节待测试的所述开关管的栅极电阻,和/或控制栅极并联电容切换板调节待测试的所述开关管的栅极并联电容,并转到执行将所述功。

16、率模块输出端之间的电压调节至所述预设电压的步骤;在所述电压信号和所述电流信号均满足要求时,结束当前所述开关管的脉冲测试。0012可选地,所述将所述功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将所述功率模块的输出端与放电电路连通,并控制所述功率模块的驱动电路向当前待测试的所述开关管的控制极发送双脉冲驱动信号,包括:0013判断所述功率模块输出端之间的电压是否高于所述预设电压,若否,则对所述功说明书1/9 页5CN 117129817 A5率模块进行充电,直至所述功率模块输出端之间的电压高于所述预设电压;若是,则将所述功率模块的输出端与所述放电电路连通,使所述功率模块放电;0014当所述功率模块放电至。

17、所述功率模块输出端之间的电压为所述预设电压时,控制所述功率模块的驱动电路向当前待测试的所述开关管的控制极发送双脉冲驱动信号。0015可选地,所述栅极电阻切换板包括多个串接连接在所述栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块,且每个所述电阻模块的两端均并联有短接电路,所述控制栅极电阻切换板调节待测试的所述开关管的栅极电阻,包括:0016控制所述栅极电阻切换板改变多个所述短接电路的通断状态,以改变串接连接在所述栅极电阻切换板的两输出端之间的所述电阻模块的数量。0017可选地,所述栅极并联电容切换板包括多个并联连接在所述栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块,且每个所述电容模块所在的支路均选择性导通。

18、,所述控制栅极并联电容切换板调节待测试的所述开关管的栅极并联电容,包括:0018控制所述栅极并联电容切换板改变多个所述电容模块所在的支路的通断状态,以改变并联连接在所述栅极并联电容切换板的两输出端之间的所述电容模块的数量。0019可选地,所述功率模块包括驱动电路、第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管、第五开关管、第六开关管和一对第一电容,其中,0020所述第一开关管、所述第二开关管、所述第三开关管、所述第四开关管、所述第五开关管以及所述第六开关管的控制极均与所述驱动电路连接;0021所述第一开关管的第一极与所述功率模块的第一输出端连接,所述第一开关管的第二极与所述第二开关管的第一极连。

19、接,所述第二开关管的第二极与所述第三开关管的第一极连接,所述第三开关管的第二极与所述第四开关管的第一极连接,所述第四开关管的第二极与所述功率模块的第二输出端连接;所述第五开关管的第一极与所述第一开关管的第二极连接,所述第五开关管的第二极与所述第六开关管的第一极连接,所述第六开关管的第二极与所述第三开关管的第二极连接;0022两个所述第一电容串联连接在所述功率模块的第一输出端的P点位与所述功率模块的第二输出端的N点位之间,且两个所述第一电容之间的O点位与所述第五开关管的第二极连接;0023所述测试电感的第一端用于与所述第二开关管的第二极的AC点位电连接,所述测试电感的第二端通过所述单刀三掷开关与。

20、所述P点位、所述AC点位以及所述N点位中的任意一者选择性地连通;0024所述逐个对功率模块中的开关管进行脉冲测试,包括:0025控制所述第二开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述O点位导通,并对所述第一开关管进行所述脉冲测试;0026控制所述第三开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述N点位导通,并对所述第二开关管进行所述脉冲测试;0027控制所述第二开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述P点位导通,并对所述第三开关管进行所述脉冲测试;0028控制所述第三开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述。

21、单刀三掷开关将所述测试电感与所述O点位导通,并对所述第四开关管进行所述脉冲测试;说明书2/9 页6CN 117129817 A60029控制所述第二开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述P点位导通,并对所述第五开关管进行所述脉冲测试;0030控制所述第三开关管导通,控制其余开关管断开,控制所述单刀三掷开关将所述测试电感与所述N点位导通,并对所述第六开关管进行所述脉冲测试。0031作为本发明的第二个方面,提供一种功率模块的测试电路,包括控制模块、放电电路、测试电感、示波器和切换模块,所述控制模块用于执行前面所述的功率模块的测试方法;0032所述放电电路用于与功率。

22、模块的输出端连通,以使所述功率模块放电;0033所述切换模块用于与所述功率模块的驱动电路连接,以调节待测试的开关管的栅极电阻和/或栅极并联电容;0034所述测试电感用于并联连接在待测试的所述开关管的两端;0035所述示波器用于检测待测试的所述开关管的电压信号和电流信号;0036所述切换模块包括栅极电阻切换板和栅极并联电容切换板,所述栅极电阻切换板和所述栅极并联电容切换板分别用于调节待测试的所述开关管的栅极电阻以及待测试的所述开关管的栅极并联电容。0037可选地,所述功率模块的测试电路还包括电压传感器和充电电路,所述电压传感器用于检测所述功率模块输出端之间的电压;0038所述控制模块还用于在所述。

23、功率模块输出端之间的电压不高于预设电压时,控制所述充电电路对所述功率模块进行充电,直至所述功率模块输出端之间的电压高于所述预设电压。0039可选地,所述充电电路包括直流电源和第一开关,所述直流电源及所述第一开关串联连接在所述充电电路的两个连接端之间,所述充电电路的两个所述连接端用于与所述功率模块的输出端一一对应地连接,所述第一开关用于控制所述充电电路的通断。0040可选地,所述放电电路包括放电电阻和第二开关,所述放电电阻及所述第二开关串联连接在所述放电电路的两个连接端之间,所述放电电路的两个所述连接端用于与所述功率模块的输出端一一对应地连接,所述第二开关用于控制所述放电电路的通断。0041可选。

24、地,所述栅极电阻切换板包括多个串接连接在所述栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块,且每个所述电阻模块的两端均并联有短接电路。0042可选地,所述栅极并联电容切换板包括多个并联连接在所述栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块,且每个所述电容模块所在的支路均选择性导通。0043在本发明提供的功率模块的测试方法和功率模块的测试电路中,测试电路利用栅极电阻切换板及控制栅极并联电容切换板分别调节每个待测试的开关管的栅极电阻以及栅极并联电容,从而在对功率模块的每个开关管进行脉冲测试时均可连续自动调节开关管的栅极电阻和栅极并联电容,不必在每次控制功率模块充放电后,均由测试人员手动拆卸并替换功率模块的驱。

25、动器上的栅极电阻与栅极并联电容,简化了测试功率模块的操作环节,提高了功率模块的测试效率,提高了双脉冲测试的智能性和安全性。附图说明0044附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具说明书3/9 页7CN 117129817 A7体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:0045图1是本发明实施例提供的功率模块的测试电路的结构示意图;0046图2是本发明实施例中功率模块的结构示意图;0047图3是本发明实施例提供的功率模块的测试方法中示波器检测相应信号的原理示意图;0048图4是本发明实施例提供的功率模块的测试电路中栅极并联电容切换板的结构示意。

26、图;0049图5是本发明实施例提供的功率模块的测试电路中栅极电阻切换板的结构示意图;0050图6是本发明实施例提供的功率模块的测试方法的流程示意图。0051附图标记说明:0052100:控制模块 200:切换模块0053310:放电电路 320:充电电路0054321:直流电源 330:电压传感器0055400:示波器 500:显示器005610:功率模块 11:驱动电路具体实施方式0057以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。0058为解决上述技术问题,作为本发明的一个方面,提供一种功率模块(IGBT。

27、模块)的测试方法,包括:0059逐个对功率模块中的开关管进行脉冲测试;0060其中,脉冲测试包括:0061步骤S10、将测试电感L1并联在待测试的开关管两端,将功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将功率模块的输出端与放电电路310连通,并控制功率模块的驱动电路向当前待测试的开关管的控制极(即门极B)发送双脉冲驱动信号;0062步骤S20、检测待测试的开关管的电压信号和电流信号,其中,电压信号包括控制极电压(即门极电压)和集射电压(即CE电压),电流信号包括集极电流(即C极电流)和测试电感L1中流过的电感电流;0063步骤S30、判断电压信号和电流信号是否满足要求,在电压信号和电流信号中任意。

28、一者不满足要求时,控制栅极电阻切换板调节待测试的开关管的栅极电阻,和/或控制栅极并联电容切换板调节待测试的开关管的栅极并联电容,并转到执行将功率模块输出端之间的电压调节至预设电压的步骤;在电压信号和电流信号均满足要求时,结束当前开关管的脉冲测试。0064本发明提供的功率模块的测试方法利用栅极电阻切换板及控制栅极并联电容切换板分别调节每个待测试的开关管的栅极电阻以及栅极并联电容,从而在对功率模块的每个开关管进行脉冲测试时均可连续自动调节开关管的栅极电阻和栅极并联电容,不必在每次控制功率模块充放电后,均由测试人员手动拆卸并替换功率模块的驱动器上的栅极电阻说明书4/9 页8CN 117129817 。

29、A8与栅极并联电容,简化了测试功率模块的操作环节,提高了功率模块的测试效率,提高了双脉冲测试的智能性和安全性。0065作为本发明的一种可选实施方式,本发明提供的功率模块的测试方法通过如图1所示的功率模块的测试电路实现,具体地,该功率模块的测试电路包括控制模块100、放电电路310、测试电感L1、示波器400和切换模块200,其中:0066控制模块100用于执行本发明实施例提供的功率模块的测试方法;0067放电电路310用于与功率模块10的输出端连通,以使功率模块10放电;0068切换模块200用于与功率模块10的驱动电路11连接,以调节待测试的开关管的栅极电阻和/或栅极并联电容;0069测试电。

30、感L1用于并联连接在待测试的开关管的两端;0070示波器400用于检测待测试的开关管的电压信号和电流信号;0071切换模块200包括栅极电阻切换板和栅极并联电容切换板,栅极电阻切换板和栅极并联电容切换板分别用于调节待测试的开关管的栅极电阻以及待测试的开关管的栅极并联电容。0072作为本发明的一种优选实施方式,步骤S10中的将测试电感L1并联在待测试的开关管两端,将功率模块输出端之间的电压调节至预设电压,将功率模块的输出端与放电电路310连通,并控制功率模块的驱动电路向当前待测试的开关管的控制极(即门极B)发送双脉冲驱动信号,具体包括:0073判断功率模块10输出端之间的电压是否高于预设电压,若。

31、否,则对功率模块10进行充电,直至功率模块10输出端之间的电压高于预设电压;若是,则将功率模块10的输出端与放电电路310连通,使功率模块10放电;0074当功率模块10放电至功率模块10输出端之间的电压为预设电压时,控制功率模块10的驱动电路11向当前待测试的开关管的控制极发送双脉冲驱动信号。0075即在本发明实施例中,根据功率模块10输出端之间的电压判断功率模块10的电量是否充足,且将功率模块10输出端之间的电压调节至预设电压具体可包括充电和放电两个步骤,先在功率模块10输出端之间的电压不高于预设电压的情况下对功率模块10进行充电,再将输出端之间的电压高于预设电压的电量充足的功率模块10与。

32、放电电路310连通,使其放电至输出端之间的电压等于预设电压,从而确保每次向待测试的开关管发送双脉冲驱动信号时,功率模块10的电量均保持一致,进而提高测试每个开关管性能的精确性。0076作为本发明的一种可选实施方式,预设电压可以为3V。0077为实现放电功能,作为本发明的一种可选实施方式,如图1所示,功率模块的测试电路还包括电压传感器330和充电电路320,电压传感器330用于检测功率模块10输出端之间的电压;0078充电电路320包括直流电源321和第一开关K1,直流电源321及第一开关K1串联连接在充电电路320的两个连接端之间,充电电路320的两个连接端用于与功率模块10的输出端一一对应地。

33、连接,第一开关K1用于控制充电电路320的通断;0079放电电路310包括放电电阻R1和第二开关K2,放电电阻R1及第二开关K2串联连接在放电电路310的两个连接端之间,放电电路310的两个连接端用于与功率模块10的输出端一一对应地连接,第二开关K2用于控制放电电路310的通断。说明书5/9 页9CN 117129817 A90080作为本发明的一种可选实施方式,充电电路320和放电电路310可集成设置,如图1所示,直流电源321和第一开关K1所在的支路与放电电阻R1和第二开关K2所在的支路并联连接,从而使充电电路320和放电电路310共同通过一对连接端与功率模块10连接。相应地,电压传感器3。

34、30可集成连接在充电电路320和放电电路310的连接端之间。0081作为本发明的一种可选实施方式,如图4所示,栅极电阻切换板包括多个串接连接在栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块,且每个电阻模块的两端均并联有短接电路,控制栅极电阻切换板调节待测试的开关管的栅极电阻,包括:0082控制栅极电阻切换板改变多个短接电路的通断状态,以改变串接连接在栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块的数量,进而改变栅极电阻切换板的两输出端之间的总电阻,实现在不拆卸驱动电路的情况下,改变驱动电路当前发送信号的开关管的栅极电阻。0083作为本发明的一种可选实施方式,如图4所示,栅极电阻切换板可以包括三组电阻模块,第一。

35、组包括一个阻值为0.1的电阻模块和四个阻值为0.2的电阻模块,用于组合形成00.9的电阻变化位数,第二组包括一个阻值为1的电阻模块和四个阻值为2的电阻模块,用于组合形成09的电阻变化位数,第三组包括一个阻值为10的电阻模块和四个阻值为20的电阻模块,用于组合形成090的电阻变化位数,从而实现将栅极电阻切换板的总阻值在099.9的范围内自由调节。0084作为本发明的一种可选实施方式,如图5所示,栅极并联电容切换板包括多个并联连接在栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块,且每个电容模块所在的支路均选择性导通,控制栅极并联电容切换板调节待测试的开关管的栅极并联电容,包括:0085控制栅极并联电容。

36、切换板改变多个电容模块所在的支路的通断状态,以改变并联连接在栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块的数量,进而改变栅极并联电容切换板的两输出端之间的总电容,实现在不拆卸驱动电路的情况下,改变驱动电路当前发送信号的开关管的栅极并联电容。0086作为本发明的一种可选实施方式,如图5所示,栅极并联电容切换板可以包括三组电容模块,第一组包括一个电容值为1nF(纳法)的电容模块和四个电容值为2nF的电容模块,用于组合形成0nF9nF的电阻变化位数,第二组包括一个电容值为10nF的电容模块和四个电容值为20nF的电容模块,用于组合形成0nF90nF的电阻变化位数,第三组包括一个电容值为100nF的电容。

37、模块和四个电容值为200nF的电容模块,用于组合形成0nF900nF的电阻变化位数,从而实现将栅极并联电容切换板的总电容值在0999nF的范围内自由调节。0087作为本发明的一种可选实施方式,功率模块10可以包括以ANPC拓扑结构连接的6个开关管及相关结构,具体地,如图2所示,功率模块10包括驱动电路11、第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5、第六开关管T6和一对第一电容C,其中,0088第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5以及第六开关管T6的控制极(即基极B)均与驱动电路11连接;0089第一开关管T1的第一。

38、极(即集电极C)与功率模块10的第一输出端连接,第一开关管T1的第二极(即发射极E)与第二开关管T2的第一极连接,第二开关管T2的第二极与第三开关管T3的第一极连接,第三开关管T3的第二极与第四开关管T4的第一极连接,第四开关管T4的第二极与功率模块10的第二输出端连接;第五开关管T5的第一极与第一开关管T1的说明书6/9 页10CN 117129817 A10第二极连接,第五开关管T5的第二极与第六开关管T6的第一极连接,第六开关管T6的第二极与第三开关管T3的第二极连接;0090两个第一电容C串联连接在功率模块10的第一输出端的P点位与功率模块10的第二输出端的N点位之间,且两个第一电容C。

39、之间的O点位与第五开关管T5的第二极连接;0091测试电感L1的第一端用于与第二开关管T2的第二极的AC点位电连接,测试电感L1的第二端通过单刀三掷开关K3与P点位、AC点位以及N点位中的任意一者选择性地连通;0092逐个对功率模块10中的开关管进行脉冲测试,包括:0093控制第二开关管T2导通,控制其余开关管断开,控制单刀三掷开关K3将测试电感L1与O点位导通(即,使测试电感L1与第一开关管T1并联),并对第一开关管T1进行脉冲测试;0094控制第三开关管T3导通,控制其余开关管断开,控制单刀三掷开关K3将测试电感L1与N点位导通(即,使测试电感L1与第二开关管T2并联),并对第二开关管T2。

40、进行脉冲测试;0095控制第二开关管T2导通,控制其余开关管断开,控制单刀三掷开关K3将测试电感L1与P点位导通(即,使测试电感L1与第三开关管T3并联),并对第三开关管T3进行脉冲测试;0096控制第三开关管T3导通,控制其余开关管断开,控制单刀三掷开关K3将测试电感L1与O点位导通(即,使测试电感L1与第四开关管T4并联),并对第四开关管T4进行脉冲测试;0097控制第二开关管T2导通,控制其余开关管断开,控制单刀三掷开关K3将测试电感L1与P点位导通(即,使测试电感L1与第五开关管T5并联),并对第五开关管T5进行脉冲测试;0098控制第三开关管T3导通,控制其余开关管断开,控制单刀三掷。

41、开关K3将测试电感L1与N点位导通(即,使测试电感L1与第六开关管T6并联),并对第六开关管T6进行脉冲测试。0099作为本发明的第二个方面,提供一种功率模块的测试电路,如图1所示,功率模块的测试电路包括控制模块100、放电电路310、测试电感L1、示波器400和切换模块200;0100控制模块100用于执行本发明实施例提供的功率模块的测试方法;0101放电电路310用于与功率模块10的输出端连通,以使功率模块10放电;0102切换模块200用于与功率模块10的驱动电路11连接,以调节待测试的开关管的栅极电阻和/或栅极并联电容;0103测试电感L1用于并联连接在待测试的开关管的两端;0104示。

42、波器400用于检测待测试的开关管的电压信号和电流信号;0105切换模块200包括栅极电阻切换板和栅极并联电容切换板,栅极电阻切换板和栅极并联电容切换板分别用于调节待测试的开关管的栅极电阻以及待测试的开关管的栅极并联电容。0106在本发明提供的功率模块的测试电路中,控制模块100能够利用栅极电阻切换板及控制栅极并联电容切换板分别调节每个待测试的开关管的栅极电阻以及栅极并联电容,从而在对功率模块的每个开关管进行脉冲测试时均可连续自动调节开关管的栅极电阻和说明书7/9 页11CN 117129817 A11栅极并联电容,不必在每次控制功率模块充放电后,均由测试人员手动拆卸并替换功率模块的驱动器上的栅。

43、极电阻与栅极并联电容,简化了测试功率模块的操作环节,提高了功率模块的测试效率,提高了双脉冲测试的智能性和安全性。0107作为本发明的一种可选实施方式,控制模块100可以为数字信号处理器(Digital Signal Process,DSP)。0108作为本发明的一种可选实施方式,如图1所示,功率模块的测试电路还包括显示器500,显示器500与控制模块100连接,控制模块100还用于控制显示器500显示测试结果。0109作为本发明的一种可选实施方式,电压信号和电流信号是否满足要求具体是指示波器400采集到的电压信号和电流信号是否在正常范围内,即,将通过示波器400采集到的待测开关管的控制极电压、。

44、集射电压、集极电流、以及测试电感L1中流过的电感电流的波形分别与对应的标准波形进行比较,当测得的波形出现不合适振荡或电流尖峰超出正常范围时,则判断需要调整栅极电阻和栅极并联电容,由控制模块100控制切换模块200进行相应调节,并重新开始执行步骤S10至步骤S30,直至待测开关管的控制极电压、集射电压、集极电流、以及测试电感L1中流过的电感电流的波形均满足要求。0110为便于理解,如图3所示为对第一开关管T1进行脉冲测试时,示波器400的测试端连接情况的示意图。此时控制模块100控制驱动电路向第一开关管T1的控制极发送双脉冲驱动信号并控制第二开关管T2导通,单刀三掷开关K3将测试电感L1与O点位。

45、导通,从而使测试电感L1与第一开关管T1并联。示波器400的两个电压测试端分别通过高压差分电压探头连接第一开关管T1的BE两端和CE两端,从而分别检测第一开关管T1的控制极电压和集射电压,示波器400的两个电流测试端分别通过罗氏线圈电流探头连接第一开关管T1的C级和测试电感L1的导线,从而分别检测第一开关管T1的集极电流和测试电感L1中流过的电感电流。0111对其余开关管进行测试时,示波器400也按类似的方式与响应点位连接,以下不再赘述。0112作为本发明的一种可选实施方式,如图1所示,功率模块的测试电路还包括电压传感器330和充电电路320,电压传感器330用于检测功率模块10输出端之间的电。

46、压;0113控制模块100还用于在功率模块10输出端之间的电压不高于预设电压时,控制充电电路320对功率模块10进行充电,直至功率模块10输出端之间的电压高于预设电压。0114作为本发明的一种可选实施方式,如图1所示,充电电路320包括直流电源321和第一开关K1,直流电源321及第一开关K1串联连接在充电电路320的两个连接端之间,充电电路320的两个连接端用于与功率模块10的输出端一一对应地连接,第一开关K1用于控制充电电路320的通断。0115作为本发明的一种可选实施方式,如图1所示,放电电路310包括放电电阻R1和第二开关K2,放电电阻R1及第二开关K2串联连接在放电电路310的两个连。

47、接端之间,放电电路310的两个连接端用于与功率模块10的输出端一一对应地连接,第二开关K2用于控制放电电路310的通断。0116作为本发明的一种可选实施方式,如图4所示,栅极电阻切换板包括多个串接连接在栅极电阻切换板的两输出端之间的电阻模块,且每个电阻模块的两端均并联有短接电路。说明书8/9 页12CN 117129817 A120117作为本发明的一种可选实施方式,如图4所示,栅极电阻切换板可以包括三组电阻模块,第一组包括一个阻值为0.1的电阻模块和四个阻值为0.2的电阻模块,用于组合形成00.9的电阻变化位数,第二组包括一个阻值为1的电阻模块和四个阻值为2的电阻模块,用于组合形成09的电阻。

48、变化位数,第三组包括一个阻值为10的电阻模块和四个阻值为20的电阻模块,用于组合形成090的电阻变化位数,从而实现将栅极电阻切换板的总阻值在099.9的范围内自由调节。0118作为本发明的一种可选实施方式,如图5所示,栅极并联电容切换板包括多个并联连接在栅极并联电容切换板的两输出端之间的电容模块,且每个电容模块所在的支路均选择性导通。0119作为本发明的一种可选实施方式,如图5所示,栅极并联电容切换板可以包括三组电容模块,第一组包括一个电容值为1nF(纳法)的电容模块和四个电容值为2nF的电容模块,用于组合形成0nF9nF的电阻变化位数,第二组包括一个电容值为10nF的电容模块和四个电容值为2。

49、0nF的电容模块,用于组合形成0nF90nF的电阻变化位数,第三组包括一个电容值为100nF的电容模块和四个电容值为200nF的电容模块,用于组合形成0nF900nF的电阻变化位数,从而实现将栅极并联电容切换板的总电容值在0999nF的范围内自由调节。0120可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。说明书9/9 页13CN 117129817 A13图1图2说明书附图1/4 页14CN 117129817 A14图3图4说明书附图2/4 页15CN 117129817 A15图5说明书附图3/4 页16CN 117129817 A16图6说明书附图4/4 页17CN 117129817 A17。

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内容关键字: 功率 模块 测试 方法 电路
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本文标题:功率模块的测试方法和功率模块的测试电路.pdf
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