(10)申请公布号 (43)申请公布日 2013.11.20C N 103399270 A (21)申请号 201310330546.9
(22)申请日 2013.07.31
G01R 31/28(2006.01)
(71)申请人东方电气集团东风电机有限公司
地址614802 四川省乐山市五通桥区桥沟镇
桥沟街
(72)发明人刘琦 王志民 鄢治国 郜晓龙
张艳 郑曙光 周定祥
(74)专利代理机构成都金英专利代理事务所
(普通合伙) 51218
代理人
袁英
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种IGBT 驱动模块双脉冲测
负载电感，示波器、高压电源和负载电感集成在双
脉冲测试柜体中，模拟控制器内部集成测试主板，
测试主板控制测试过程。根据测试的实际情况，将
模拟控制器输出的正负母线导线以及U/V/W 三相
引出线与双脉冲测试柜体的测试导线连接。一种
IGBT 驱动模块双脉冲测试方法，通过测量程序对
的测试数据及波形，评估待测功率单元中IGBT 和
驱动板的性能，同时可对功率单元进行修正。本发
明能真实的捕捉功率单元在汽车电机控制器中的
实际工作情况，测试结果准确，同时可优化功率单
元的性能，不仅适用于实验，也适用于批量生产的
出厂测试。
(51)Int.Cl.
权利要求书2页 说明书6页 附图4页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图4页(10)申请公布号CN 103399270 A
*CN103399270A*
1.一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置，其特征在于：它包括模拟控制器、示波器、高压电源和负载电感，示波器、高压电源和负载电感集成在双脉冲测试柜体中，模拟控制器内部集成有测试主板，测试主板连接待测功率单元，测试主板负责产生脉冲宽度调制信号，控制待测功率单元的开通与关断，测量IGBT的相并控制相线输出相应信号；示波器的电压测试端根据测试项通过电压探头连接模拟控制器输出的正母线导线和相线引出线或负母线导线和相线引出线，示波器的电流测试端根据测试项通过电流探头连接模拟控制器输出的正母线导线或负母线导线；高压电源的正极连接模拟控制器的正母线导线，负极连接模拟控制器的负母线导线；负载电感的一端通过测试线连接模拟控制器输出的相线引出线，另一端根据测试项通过测试线连接模拟控制器输出的正母线导线或负母线导线；所述高压电源用于给待测功率单元提供高压。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置，其特征在于：所述的电压探头为高压差分电压探头，电流探头为罗氏线圈电流探头。
3.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置，其特征在于：所述的相线引出线包括U相引出线、V相引出线和W相引出线。
4.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置，其特征在于：所述的双脉冲测试柜体上设有负载电感双掷开关，用于切换负载电感与正母线导线或负母线导线的连接。
5.一种IGBT驱动模块双脉冲测试方法，其特征在于：它包括如下步骤：
S1：将待测功率单元装入模拟控制器中；
S2：根据测试项将双脉冲测试柜体的测试导线与模拟控制器输出的正负母线导线以及U、V、W三相引出线连接；
S3：测试主板输出连续两次的脉冲宽度调制信号控制功率单元两次开通和关断，并依次测量IGBT的三相，控制相线引出线输出相应的信号；
S4：示波器显示测试数据及波形；
S5：根据示波器显示的测试数据及波形，评估待测功率单元中IGBT和驱动板的性能，同时对待测功率单元进行修正，修正的方法具体包括：
（1）在第二次开通过程中，调整开通电阻Rgon的阻值，进而调整示波器上二极管反向恢复电流的斜率，减小二极管的瞬时功率；
（2）在第二次关断过程中，调整关断电阻Rgoff，进而调整示波器上二极管产生的电压尖峰；
S6：测试结束。
6.根据权利要求5所述的一种IGBT驱动模块双脉冲测试方法，其特征在于：所述根据测试项将双脉冲测试柜体的测试导线与模拟控制器的U、V、W三相引出线连接具体包括以下几种：
（1）对U相上管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的正母线导线和U相引出线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的负母线导线相连；
（2）对U相下管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的U相引出线和负母线导线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的正母线导线相连；
（3）对V相上管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的正母线导线
和V相引出线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的负母线导线相连；
（4）对V相下管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的V相引出线和负母线导线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的正母线导线相连；
（5）对W相上管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的正母线导线和W相引出线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的负母线导线相连；
（6）对W相下管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的W相引出线和负母线导线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的正母线导线相连。
7.根据权利要求5所述的一种IGBT驱动模块双脉冲测试方法，其特征在于：所述测试主板测量IGBT的三相包括如下子步骤：
S31：测量U相上管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S32；
S32：测量U相下管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S33；
S33：测量V相上管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S34；
S34：测量V相下管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S35；
S35：测量W相上管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S36；
S36：测量W相下管，执行相应的测试程序并结束，若否，则结束。
8.根据权利要求5所述的一种IGBT驱动模块双脉冲测试方法，其特征在于：所述待测功能单元性能的评估内容包括二极管的反向恢复电流、二极管反向恢复电流的峰值、二极管反向恢复电流的震荡情况及拖尾的长度、二极管产生的电压的变化情况和功率损耗。
一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种IGBT和驱动板的检测设备，特别是涉及一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置及方法。
背景技术
[0002] 随着国家节能减排的需求，电动汽车开始在我国大中城市逐渐普及，尤其是政府主导的电动大巴以及电动出租车项目，正在为国家节能减排任务做出不可估量的贡献。而电动汽车控制器作为电动汽车上最为关键的部件也得到了大家的高度重视，其发展情况和技术水平一直受到国家部委和市场的广泛关注，IGBT和驱动是电动汽车控制器中最为关键和昂贵的部件，其质量的优劣直接决定了电动汽车的故障率和使用寿命，在电动汽车推广阶段起着至关重要的作用。
[0003] 传统的双脉冲实验可以在实验室对IGBT和驱动板进行测量，是设计功率单元中必不可少的测试步骤，但是实验室的测试或多或少会有别于功率单元直接安装在电动汽车控制器中的情况，有时在测试时并未发现任何问题，但当功率单元安装到电动汽车控制器中时，会带来未知的杂散电感等问题，这可能会烧毁电动汽车控制器；另外，传统的双脉冲测试平台由于体积等限制难以满足批量化生产的出厂测试；再者，传统的测试往往只是针对一相的IGBT进行测试，无法准确的得到测试数据，当功率单元装入电动汽车控制器后，也就无法保证控制器的性能。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种操作简单快捷、测试效率高的IGBT驱动模块双脉冲测试装置及方法，它将各测试部件进行集成，实现汽车控制器的专用测试，能真实的捕捉功率单元在汽车电机控制器中的实际工作情况，测试结果准确，同时可优化功率单元的性能，不仅适用于实验，也适用于批量生产的出厂测试。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种IGBT驱动模块双脉冲测试装置，它包括模拟控制器、示波器、高压电源和负载电感，示波器、高压电源和负载电感集成在双脉冲测试柜体中，模拟控制器内部集成有测试主板，测试主板连接待测功率单元，测试主板负责产生脉冲宽度调制信号，控制待测功率单元的开通与关断，测量IGBT的相并控制相线输出相应信号；示波器的电压测试端根据测试项通过电压探头连接模拟控制器输出的正母线导线和相线引出线或负母线导线和相线引出线，示波器的电流测试端根据测试项通过电流探头连接模拟控制器输出的正母线导线或负母线导线；高压电源的正极连接模拟控制器的正母线导线，负极连接模拟控制器的负母线导线；负载电感的一端通过测试线连接模拟控制器输出的相线引出线，另一端根据测试项通过测试线连接模拟控制器输出的正母线导线或负母线导线；所述高压电源用于给待测功率单元提供高压。
[0006] 所述的电压探头为高压差分电压探头，电流探头为罗氏线圈电流探头。
[0007] 所述的相线引出线包括U相引出线、V相引出线和W相引出线。
[0008] 所述的双脉冲测试柜体上设有负载电感双掷开关，用于切换负载电感与正母线导线或负母线导线的连接。
[0009] 一种IGBT驱动模块双脉冲测试方法，它包括如下步骤：
S1：将待测功率单元装入模拟控制器中；
S2：根据测试项将双脉冲测试柜体的测试导线与模拟控制器输出的正负母线导线以及U、V、W三相引出线连接；
S3：测试主板输出连续两次的脉冲宽度调制信号控制功率单元两次开通和关断，并依次测量IGBT的三相，控制相线引出线输出相应的信号；
S4：示波器显示测试数据及波形；
S5：根据示波器显示的测试数据及波形，评估待测功率单元中IGBT和驱动板的性能，同时对待测功率单元进行修正，修正的方法具体包括：
（1）在第二次开通过程中，调整开通电阻Rgon的阻值，进而调整示波器上二极管反向恢复电流的斜率，减小二极管的瞬时功率；
（2）在第二次关断过程中，调整关断电阻Rgoff，进而调整示波器上二极管产生的电压尖峰；
S6：测试结束。
[0010] 所述根据测试项将双脉冲测试柜体的测试导线与模拟控制器的U、V、W三相引出线连接具体包括以下几种：
（1）对U相上管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的正母线导线和U相引出线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的负母线导线相连；
（2）对U相下管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的U相引出线和负母线导线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的正母线导线相连；
（3）对V相上管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的正母线导线和V相引出线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的负母线导线相连；
（4）对V相下管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的V相引出线和负母线导线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的正母线导线相连；
（5）对W相上管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的正母线导线和W相引出线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的负母线导线相连；
（6）对W相下管进行测试时，示波器的电压探头分别与模拟控制器输出的W相引出线和负母线导线相连，示波器的电流探头与模拟控制器输出的正母线导线相连。
[0011] 所述测试主板测量IGBT的三相包括如下子步骤：
S31：测量U相上管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S32；
S32：测量U相下管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S33；
S33：测量V相上管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S34；
S34：测量V相下管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S35；
S35：测量W相上管，执行相应的测试程序并结束，若否，则跳转S36；
S36：测量W相下管，执行相应的测试程序并结束，若否，则结束。
[0012] 所述待测功能单元性能的评估内容包括二极管的反向恢复电流、二极管反向恢复电流的峰值、二
极管反向恢复电流的震荡情况及拖尾的长度、二极管产生的电压的变化情
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