IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置及測(cè)試電力機(jī)車牽引電路中IGBT過流保護(hù)值的裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)提供一種IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置及測(cè)試電力機(jī)車牽引電路中IGBT過流保護(hù)值的裝置。該裝置包括：電源、脈沖發(fā)生器、計(jì)算機(jī)、功率模塊驅(qū)動(dòng)板、電流取樣電路和電壓取樣電路。所述電源包括用于驅(qū)動(dòng)功率模塊驅(qū)動(dòng)板工作的控制電源和連接在被測(cè)IGBT發(fā)射級(jí)和集電極兩端的可調(diào)壓電源。計(jì)算機(jī)的脈沖控制指令輸出端與脈沖發(fā)生器的控制指令輸入端相連。功率模塊驅(qū)動(dòng)板的控制電流接入端與控制電源的輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與脈沖發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與被測(cè)IGBT管的對(duì)應(yīng)管腳連接。所述電流取樣電路串聯(lián)在被測(cè)IGBT管和可調(diào)壓電源構(gòu)成的電路回路中。電壓取樣電路并聯(lián)在被測(cè)IGBT管的發(fā)射級(jí)和集電極之間。本實(shí)用新型專利技術(shù)實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng)，測(cè)試值更準(zhǔn)確。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及IGBT過流保護(hù)技術(shù)，尤其涉及一種IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置及測(cè)試電力機(jī)車牽引電路中IGBT過流保護(hù)值的裝置。
技術(shù)介紹
IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)作為一種由BJTCBipolar Junction Transistor,雙極型三極管)和 MOS(Metal-Oxide-Semiconductor,絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET(Metal-C)xide-SemiconductorField-Effect Transistor,金屬-氧化層-半導(dǎo)體-場(chǎng)效晶體管)的 高輸入阻抗和GTR (Giant Transistor,大功率晶體管)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。廣泛應(yīng)用于電壓等級(jí)為600V及以上的變流系統(tǒng)如交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路和牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。IGBT是高頻開關(guān)器件，芯片內(nèi)部的電流密度大，當(dāng)發(fā)生過流時(shí)，極易使器件管芯結(jié)溫升高，導(dǎo)致器件燒壞。因此，IGBT的過流保護(hù)值必須在電路運(yùn)行前確定，并保證過流保護(hù)電路能夠發(fā)揮作用。現(xiàn)有的過流保護(hù)檢測(cè)技術(shù)需要人手工調(diào)節(jié)發(fā)出至IGBT基極的觸發(fā)脈沖，這樣的檢測(cè)方法測(cè)量的電流值不一致，影響保護(hù)值的確定；此外，在對(duì)電力機(jī)車牽引電路中的IGBT進(jìn)行過流保護(hù)值測(cè)試時(shí)需另外設(shè)置IGBT基極觸發(fā)裝置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)提供一種IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置及測(cè)試電力機(jī)車牽引電路中IGBT過流保護(hù)值的裝置，以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，提高測(cè)試值的準(zhǔn)確性。本技術(shù)一方面提供的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，包括電源，包括用于驅(qū)動(dòng)功率模塊驅(qū)動(dòng)板工作的控制電源和連接在被測(cè)IGBT發(fā)射級(jí)和集電極兩端的可調(diào)壓電源；脈沖發(fā)生器；計(jì)算機(jī)，其脈沖控制指令輸出端與所述脈沖發(fā)生器的控制指令輸入端相連； 功率模塊驅(qū)動(dòng)板，其控制電流接入端與所述控制電源的輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與所述脈沖發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與被測(cè)IGBT管的對(duì)應(yīng)管腳連接；電流取樣電路，串聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管和所述可調(diào)壓電源構(gòu)成的電路回路中；以及，電壓取樣電路，并聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管的發(fā)射級(jí)和集電極之間。如上所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，其中優(yōu)選的是，所述控制電源包括開關(guān)電源和變流器電源模塊；其中，所述開關(guān)電源，其直流電流輸出端與所述變流器電源模塊的原邊連接；所述變流器電源模塊，其副邊與所述驅(qū)動(dòng)電路板的電流輸入端相連。如上所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，其中優(yōu)選的是，電流取樣電路包括取樣電阻和與所述取樣電阻串聯(lián)的電流表。如上所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，其中優(yōu)選的是，所述電壓取樣電路為電壓表。如上所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，還包括支撐電容，并聯(lián)在所述可調(diào)壓電源的電流輸出端。如上所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，還包括用于顯示被測(cè)IGBT管壓降和電流波形的示波器，所述示波器的信號(hào)輸入端分別與所述電流取樣電路和電壓取樣電路的信號(hào)輸出端相連。本技術(shù)另一方面提供的測(cè)試電力機(jī)車牽引電路中IGBT過流保護(hù)值的裝置，所述裝置為上述任一所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置；其中所述脈沖發(fā)生器為電力機(jī)車牽引控制單元。 本技術(shù)一方面的技術(shù)效果是本技術(shù)通過計(jì)算機(jī)輸出控制指令來控制脈沖發(fā)生器發(fā)出脈沖信號(hào)，脈沖發(fā)生過程中計(jì)算機(jī)可依據(jù)需求連續(xù)發(fā)送控制指令，也可以點(diǎn)動(dòng)發(fā)送，使實(shí)驗(yàn)更加靈活，操作性更強(qiáng)，且測(cè)試值更準(zhǔn)確。本技術(shù)另一方面的技術(shù)效果是本技術(shù)采用計(jì)算機(jī)和電力機(jī)車牽引控制單元(Transmission Control Unit,簡(jiǎn)稱TOJ)的驅(qū)動(dòng)組合代替了現(xiàn)有技術(shù)中需獨(dú)立設(shè)置的IGBT基極驅(qū)動(dòng)脈沖發(fā)生裝置，簡(jiǎn)化IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置的結(jié)構(gòu)，使測(cè)試實(shí)驗(yàn)更加靈活，操作性更強(qiáng)。附圖說明圖I為本技術(shù)IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置實(shí)施例電路原理圖；圖2為采用本技術(shù)提供的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置實(shí)施例對(duì)IGBT半橋逆變器上管IGBT進(jìn)行過流保護(hù)值測(cè)試的電路原理圖；圖3為采用本技術(shù)提供的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置實(shí)施例對(duì)IGBT半橋逆變器下管IGBT進(jìn)行過流保護(hù)值測(cè)試的電路原理圖。具體實(shí)施方式如圖I所示，本技術(shù)提供的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置實(shí)施例的電路原理圖。本實(shí)施例所述IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置包括電源、脈沖發(fā)生器4、計(jì)算機(jī)5、功率模塊驅(qū)動(dòng)板3、電流取樣電路6和電壓取樣電路2。其中，所述電源包括用于驅(qū)動(dòng)所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3工作的控制電源I和連接在被測(cè)IGBT發(fā)射級(jí)和集電極兩端的可調(diào)壓電源(圖中未示出)。所述計(jì)算機(jī)5的脈沖控制指令輸出端與所述脈沖發(fā)生器4的控制指令輸入端相連。所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3的控制電流接入端與所述控制電源I的輸出端相連；所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與所述脈沖發(fā)生器4的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端相連；所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與被測(cè)IGBT管的對(duì)應(yīng)管腳連接。所述電流取樣電路6串聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管和所述可調(diào)壓電源構(gòu)成的電路回路中。所述電壓取樣電路2并聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管的發(fā)射級(jí)和集電極之間。本實(shí)施例通過計(jì)算機(jī)輸出控制指令來控制脈沖發(fā)生器發(fā)出的脈沖信號(hào)，脈沖發(fā)生過程中計(jì)算機(jī)可依據(jù)需求連續(xù)發(fā)送控制指令，也可以點(diǎn)動(dòng)發(fā)送，使實(shí)驗(yàn)更加靈活，操作性更強(qiáng)，且測(cè)試值更準(zhǔn)確。上述實(shí)施例中優(yōu)選地，所述的控制電源I包括開關(guān)電源101和變流器電源模塊102。如圖I所示，所述開關(guān)電源101的直流電流輸出端與所述變流器電源模塊102的原邊連接。所述變流器電源模塊102的副邊與所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3的電流輸入端相連。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述開關(guān)電源101可選用IlOV的直流電源，該直流電源經(jīng)所述變流器電源模塊102降壓后生成15V直流電壓以供所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3正常工作。采用上述控制電源可為所述功率模塊驅(qū)動(dòng)板3提供穩(wěn)定的工作電壓。所述的電流取樣電路6可以選用傳統(tǒng)的串聯(lián)連接的取樣電阻R和電流表的電路。電流表可實(shí)時(shí)顯示出流經(jīng)被測(cè)IGBT集電極至發(fā)射極的電流大小。所述電壓取樣電路2可直接選用電壓表。本技術(shù)進(jìn)一步的實(shí)施例，為了給被IGBT管提供穩(wěn)定且不受外界電磁干擾的恒定電壓，如圖I所示，上述各實(shí)施例中所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置還包括支撐電容FC。所述支撐電容FC并聯(lián)在所述可調(diào)壓電源的電流輸出端。該支撐電容不僅具有濾波作用，還能夠維持母線直流電壓的恒定，使其基本保持在一定的穩(wěn)定值范圍。 本技術(shù)更進(jìn)一步的實(shí)施例，上述各實(shí)施例中所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置還包括示波器。所述示波器的信號(hào)輸入端分別與所述電流取樣電路和電壓取樣電路的信號(hào)輸出端相連。本實(shí)施例通過設(shè)置示波器可方便測(cè)試者觀測(cè)被測(cè)IGBT管的集電極和發(fā)射極間的壓降和電流波形，以實(shí)時(shí)了解被測(cè)IGBT管的變化。下面結(jié)合圖I所示的實(shí)施例對(duì)本技術(shù)所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置的測(cè)試過程作詳細(xì)說明。測(cè)試過程如下步驟I、按圖I所述的電路原理圖將各器件連接起來。具體操作包括首先，將開關(guān)電源101連接至電源分線端子排，為變流器電源模塊102原邊提供控制電，所述變流器電源模塊102副邊與功率模塊驅(qū)動(dòng)板3的電源輸入端連接。然后，用通信接口線連接脈沖發(fā)生器4和計(jì)算機(jī)5的數(shù)據(jù)端口，其中所述的通信接口線可以選用R23本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，其特征在于，包括：電源，包括用于驅(qū)動(dòng)功率模塊驅(qū)動(dòng)板工作的控制電源和連接在被測(cè)IGBT發(fā)射級(jí)和集電極兩端的可調(diào)壓電源；脈沖發(fā)生器；計(jì)算機(jī)，其脈沖控制指令輸出端與所述脈沖發(fā)生器的控制指令輸入端相連；功率模塊驅(qū)動(dòng)板，其控制電流接入端與所述控制電源的輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與所述脈沖發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與被測(cè)IGBT管的對(duì)應(yīng)管腳連接；電流取樣電路，串聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管和所述可調(diào)壓電源構(gòu)成的電路回路中；以及，電壓取樣電路，并聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管的發(fā)射級(jí)和集電極之間。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，其特征在于，包括 電源，包括用于驅(qū)動(dòng)功率模塊驅(qū)動(dòng)板工作的控制電源和連接在被測(cè)IGBT發(fā)射級(jí)和集電極兩端的可調(diào)壓電源； 脈沖發(fā)生器； 計(jì)算機(jī)，其脈沖控制指令輸出端與所述脈沖發(fā)生器的控制指令輸入端相連； 功率模塊驅(qū)動(dòng)板，其控制電流接入端與所述控制電源的輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端與所述脈沖發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)脈沖輸出端相連，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與被測(cè)IGBT管的對(duì)應(yīng)管腳連接； 電流取樣電路，串聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管和所述可調(diào)壓電源構(gòu)成的電路回路中；以及， 電壓取樣電路，并聯(lián)在所述被測(cè)IGBT管的發(fā)射級(jí)和集電極之間。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IGBT過流保護(hù)值測(cè)試裝置，其特征在于，所述控制電源包括開關(guān)電源和變流器電源模塊；其中， 所述開關(guān)電源，其直流電流輸出端與所述變流器電源模塊的原邊連接； 所述變流器電源...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：杜繼光，牛翰彬，張永貴，姜濤，車向中，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國北車股份有限公司大連電力牽引研發(fā)中心，
類型：實(shí)用新型
國別省市：