一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，先將處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊以及IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板進(jìn)行連接，然后通過(guò)所述處理模塊控制數(shù)據(jù)采集模塊依次向所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖；接著通過(guò)所述示波器對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊；最后通過(guò)所述處理模塊對(duì)所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測(cè)試的IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。本發(fā)明具有測(cè)試過(guò)程自動(dòng)化，控制靈活，測(cè)試過(guò)程安全可靠，數(shù)據(jù)分析便捷且數(shù)據(jù)追溯性好等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】—種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種IGBT的測(cè)試方法，特別是涉及一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT (雙極型三極管)和MOS (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的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較大；M0SFET驅(qū)動(dòng)功率很小，開關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。非常適合應(yīng)用于直流電壓為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、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。
[0003]近年來(lái)，電子工業(yè)不斷發(fā)展功率元件及系統(tǒng)，而電力電子工業(yè)中使用IGBT裝置的數(shù)量也急速增加。半導(dǎo)體及電力產(chǎn)品的制造商均希望在這些具有IGBT裝置的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中能有較好的效率及較低的工業(yè)制程的成本，因而從產(chǎn)品的研發(fā)到最后產(chǎn)品品質(zhì)的控制過(guò)程都必須得到的完善控制。為達(dá)到以上的目的，產(chǎn)品的測(cè)試相對(duì)地變的非常重要，且必需準(zhǔn)確及可靠。對(duì)在生產(chǎn)過(guò)程而言，測(cè)試設(shè)備須具備多樣的特點(diǎn)來(lái)配合不同的測(cè)試需求。研發(fā)工程師需要知道產(chǎn)品的特性以便于其設(shè)計(jì)，生產(chǎn)的人員則須要快速且容易使用的工具，以加快他們的生產(chǎn)制程，品質(zhì)管制人員則需要檢查他們所組合的產(chǎn)品的特性及收集他們的結(jié)果來(lái)做統(tǒng)計(jì)分析。
[0004]通常IGBT都有相應(yīng)的數(shù)據(jù)手冊(cè)，但實(shí)際上，數(shù)據(jù)手冊(cè)中所描述的參數(shù)是基于一些已經(jīng)給定的外部參數(shù)測(cè)試得來(lái)的，而實(shí)際應(yīng)用中的外部參數(shù)都是各有差異的，因此這些參數(shù)有些是不能拿來(lái)直接用的。設(shè)計(jì)中要得到在實(shí)際情況下的參數(shù)需要通過(guò)測(cè)試來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0005]目前測(cè)試IGBT開關(guān)行為參數(shù)的方法大部分為雙脈沖測(cè)試法，一般是通過(guò)示波器，萬(wàn)用表，信號(hào)發(fā)生器，電流表等工具手動(dòng)測(cè)量。但以上的雙脈沖測(cè)試方法，一般采用人工測(cè)量方法，效率低下，由于信號(hào)為高壓、高電流，因此安全性低，而且數(shù)據(jù)分析非常復(fù)雜，雖然數(shù)據(jù)可以通過(guò)示波器上的USB接口保存下來(lái)，但是輸入條件無(wú)法同時(shí)保存，需要后續(xù)手工編輯，因此有可能產(chǎn)生由于人的疲勞帶來(lái)的隨機(jī)性錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)IGBT測(cè)試的效率低下，安全性低，數(shù)據(jù)分析比較復(fù)雜等問(wèn)題。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，所述測(cè)試方法至少包括以下步驟:
[0008]I)提供處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊以及IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板，依次連接所述處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板及示波器，并連接所述示波器與所述處理模塊；
[0009]2)通過(guò)所述處理模塊控制所述數(shù)據(jù)采集模塊依次向所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖；
[0010]3)通過(guò)所述示波器對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊；
[0011]4)通過(guò)所述處理模塊對(duì)所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測(cè)試的IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。
[0012]在本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法中，所述處理模塊采用的控制及數(shù)據(jù)處理軟件為基于LabVIEW的上位機(jī)軟件。
[0013]在本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法中，所述步驟2)中，還包括通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板的電流信號(hào)及電壓信號(hào)發(fā)送至所述處理模塊，以對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在信號(hào)異常時(shí)關(guān)斷測(cè)試電路的步驟。 [0014]在本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法中，所述步驟2)中，通過(guò)第一脈沖對(duì)IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板內(nèi)的IGBT測(cè)試電路進(jìn)行充電至預(yù)設(shè)電流，通過(guò)第二脈沖對(duì)所述IGBT測(cè)試電路在所述預(yù)設(shè)電流下進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。
[0015]在本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法中，所述IGBT測(cè)試電路至少包括串聯(lián)的儲(chǔ)能電容、第一 IGBT及第二 IGBT、并聯(lián)于所述第一 IGBT的電感、以及連接于第二 IGBT的驅(qū)動(dòng)器。
[0016]進(jìn)一步地,所述步驟2)包括:
[0017]2-1)所述驅(qū)動(dòng)器向所述第二 IGBT的門極發(fā)送出第一脈沖，使IGBT電路導(dǎo)通，儲(chǔ)能電容的電動(dòng)勢(shì)加在電感上，控制所述第一脈沖的時(shí)間使電感的電流上升至一預(yù)設(shè)電流值，停止脈沖使IGBT電路關(guān)斷；
[0018]2-2)所述驅(qū)動(dòng)器向所述第二 IGBT的門極發(fā)送出第二脈沖，使IGBT電路再次導(dǎo)通，IGBT的續(xù)流二極管進(jìn)入反向恢復(fù)，反向恢復(fù)電流穿過(guò)IGBT，并通過(guò)示波器的電流探頭探測(cè)該反向恢復(fù)電流；
[0019]2-3)停止第二脈沖，使IGBT電路再次關(guān)斷，并通過(guò)示波器的電流探頭探測(cè)此時(shí)IGBT電路的電流。
[0020]優(yōu)選地，所述第一脈沖的寬度為Ius~2ms，所述第二脈沖的寬度為0.1us^IOOus0
[0021]作為本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法的一個(gè)優(yōu)選方案，所述儲(chǔ)能電容連接有一高壓電源，所述步驟2)在發(fā)送第一脈沖前還包括通過(guò)所述高壓電源向所述儲(chǔ)能電容充電的步驟。
[0022]作為本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法的一個(gè)優(yōu)選方案，所述步驟4)還包括對(duì)所述處理模塊從示波器接收到的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的分析結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟。
[0023]如上所述，本發(fā)明提供一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，先將處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊以及IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板進(jìn)行連接，然后通過(guò)所述處理模塊控制數(shù)據(jù)采集模塊依次向所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖；接著通過(guò)所述示波器對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊；最后通過(guò)所述處理模塊對(duì)所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測(cè)試的IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。本發(fā)明具有以下有益效果:1)控制靈活:利用上位機(jī)軟件控制兩個(gè)脈沖的寬度，第一個(gè)脈沖使IGBT達(dá)到一定的電流，脈沖寬度為luslms，可靈活變化，第二個(gè)脈沖，使IGBT在預(yù)期電流上進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，0.1us^IOOus靈活可調(diào)，兩個(gè)脈沖間隔也可以用上位機(jī)軟件進(jìn)行控制，lus^20us靈活可調(diào)；上位機(jī)軟件與示波器基于LAN通信或GPIB通信，觀測(cè)IGBT動(dòng)態(tài)特性波形，并根據(jù)特性曲線進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行微積分運(yùn)算，得出IGBT的動(dòng)態(tài)特性參數(shù)，判斷IGBT的動(dòng)態(tài)特性是否合格；2)雙重安全控制:在給IGBT施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，時(shí)間控制要非常精準(zhǔn)，如果IGBT打開時(shí)間過(guò)長(zhǎng)有可能導(dǎo)致IGBT的損壞，因此雙重安全保證非常重要，本系統(tǒng)搭載專門的檢測(cè)用單片機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙脈沖的寬度是否與預(yù)設(shè)的寬度相同，如果出現(xiàn)不一致，立即關(guān)斷輸出，保證安全；3)數(shù)據(jù)分析便捷:IGBT動(dòng)態(tài)特性測(cè)試得到的曲線可以通過(guò)軟件自動(dòng)計(jì)算，直接得出測(cè)試結(jié)果并顯示在上位機(jī)界面上；4)追溯性好:測(cè)試完成后有數(shù)據(jù)保存記錄，數(shù)據(jù)保存會(huì)把所有的輸入條件以及測(cè)試結(jié)果一并保存下來(lái)，便于后續(xù)對(duì)IGBT進(jìn)行分析，追溯性好。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1顯示為本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法的流程示意圖。
[0025]圖2顯示為本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法的測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖3顯示為本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法測(cè)試裝置中的IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4顯示為本發(fā)明的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法測(cè)試時(shí)序示意圖。
[0028]元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0029]10處理模塊
[0030]11數(shù)據(jù)采集模塊
[0031]12IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板
[0032]13示波器
[0033]121儲(chǔ)能電容
[0034]122 第一 IGBT
[0035]123 第 IGBT
[0036]124 電感
[0037]125驅(qū)動(dòng)器
[0038]126電源模塊
[0039]127高壓電源
[0040]128高壓保護(hù)電路
[0041]129監(jiān)聽保護(hù)裝置
[0042]SI~S4步驟I)~步驟4)
【具體實(shí)施方式】
[0043]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0044]請(qǐng)參閱圖f圖4。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0045]如圖圖4所不,本實(shí)施例提供一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法,所述測(cè)試方法至少包括以下步驟:
[0046]如圖f圖3所示，首先進(jìn)行步驟I) SI，提供處理模塊10、示波器13、數(shù)據(jù)采集模塊11以及IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12，依次連接所述處理模塊10、數(shù)據(jù)采集模塊11、IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12及示波器13，并連接所述示波器13與所述處理模塊10。
[0047]所述處理模塊10至少包括處理器及存儲(chǔ)器，所述處理模塊10采用的控制及數(shù)據(jù)處理軟件為基于LabVIEW的上位機(jī)軟件，且能完成控制信號(hào)的發(fā)送、數(shù)據(jù)的分析處理以及數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。
[0048]所述示波器13能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電流信號(hào)和電壓信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化成電流波形及電壓波形。
[0049]所述數(shù)據(jù)采集模塊11能向在接收到所述處理器的控制信號(hào)時(shí)發(fā)送脈沖信號(hào)，并可以對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12進(jìn)行電流及電壓信號(hào)的采集。
[0050]如圖3所示，所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12至少包括串聯(lián)的儲(chǔ)能電容121、第一IGBT122及第二 IGBT123、并聯(lián)于所述第一 IGBT122的電感124、以及連接于第二 IGBT123的驅(qū)動(dòng)器125、連接于所述第一 IGBT122的電源模塊126、以及連接于所述儲(chǔ)能電容121，用于向所述儲(chǔ)能電容121提供電壓的高壓電源127。在本實(shí)施例中，所述電源模塊126采用程控電源，其包括一可調(diào)電源，連接于該可調(diào)電源的電源管理模塊以及連接于所述電源管理模塊的電壓隔離器。所述電感124采用空心電感線圈。
[0051]所述儲(chǔ)能電容121連接有高壓保護(hù)電路128，可以用于在測(cè)試電路正常工作時(shí)釋放所述儲(chǔ)能電容121的電量，也可以用于在電路需要緊急停止時(shí)釋放所述儲(chǔ)能電容121的電量。
[0052]所述驅(qū)動(dòng)器125連接有一雙脈沖監(jiān)聽保護(hù)裝置129，用于監(jiān)聽在雙脈沖信號(hào)下測(cè)試電路是否正常工作。
[0053]如圖f圖4所示，然后進(jìn)行步驟2) S2，通過(guò)所述處理模塊10控制所述數(shù)據(jù)采集模塊11依次向所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖。
[0054]在本實(shí)施例中，通過(guò)第一脈沖對(duì)IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12內(nèi)的IGBT測(cè)試電路進(jìn)行充電至預(yù)設(shè)電流，通過(guò)第二脈沖對(duì)所述IGBT測(cè)試電路在所述預(yù)設(shè)電流下進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。
[0055]具體地，本步驟包括以下子步驟:
[0056]2-1)所述驅(qū)動(dòng)器125向所述第二 IGBT123的門發(fā)送出第一脈沖，使IGBT電路導(dǎo)通，儲(chǔ)能電容121的電動(dòng)勢(shì)加在電感124上，控制所述第一脈沖的時(shí)間使電感124的電流上升至一預(yù)設(shè)電流值，停止脈沖使IGBT電路關(guān)斷。
[0057]此時(shí)，所述電感124的電流呈線性上升，電流表達(dá)式為:I=U*T1/L。其中，U為存儲(chǔ)電容兩端的電壓，L為電感，T1為第一脈沖的時(shí)間?？梢姡诘谝幻}沖的過(guò)程中，電感電流的數(shù)值由U和L決定，在U和L都確定時(shí)，電流的數(shù)值由Tl決定，時(shí)間越長(zhǎng)，電流越大。因此可以根據(jù)此公式自主設(shè)定所述的預(yù)設(shè)電流值。在本實(shí)施例中，所述第一脈沖的時(shí)間為Ius?2ms，在一具體的實(shí)施過(guò)程中，采用第一脈沖的時(shí)間為1ms。
[0058]2-2)所述驅(qū)動(dòng)器125向所述第二 IGBT123門發(fā)送出第二脈沖，使IGBT電路再次導(dǎo)通，IGBT的續(xù)流二極管進(jìn)入反向恢復(fù)，反向恢復(fù)電流穿過(guò)IGBT，并通過(guò)示波器13的電流探頭探測(cè)該反向恢復(fù)電流。
[0059]在第二脈沖的過(guò)程中，重點(diǎn)是觀察IGBT的開通過(guò)程。反向恢復(fù)電流是重要的監(jiān)控對(duì)象，該反向恢復(fù)電流的形態(tài)直接影響到換流過(guò)程的許多重要指標(biāo)。在本實(shí)施例中，所述第二脈沖的時(shí)間為0.1us?lOOus，在一具體的實(shí)施過(guò)程中，所述第二脈沖的時(shí)間為5us。
[0060]2-3)停止第二脈沖，使IGBT電路再次關(guān)斷，并通過(guò)示波器13的電流探頭探探測(cè)此時(shí)IGBT電路的電流。IGBT電路關(guān)斷時(shí)電流較大，因?yàn)槟妇€雜散電感的存在，會(huì)產(chǎn)生一定的電壓尖峰，此過(guò)程重點(diǎn)是觀察IGBT的關(guān)斷過(guò)程。二極管反向恢復(fù)電流雜散電感產(chǎn)生的電壓尖峰是重要的監(jiān)控對(duì)象。
[0061]需要說(shuō)明的是，該步驟在發(fā)送第一脈沖前還包括通過(guò)所述高壓電源127向所述儲(chǔ)能電容121充電的步驟，可以充電至所述儲(chǔ)能電容121飽和，也可以根據(jù)需求充電至預(yù)設(shè)的電壓。所述儲(chǔ)能電容121的主要指標(biāo)是其耐壓值和容量的大小。在容量和耐壓值都滿足要求的情況下，所述儲(chǔ)能電容121的等效內(nèi)阻ESR和等效電感ESL越小越好。高耐壓值是為了滿足覆蓋IGBT的集電極與發(fā)射極間的電壓Vce最大額定耐壓值(驅(qū)動(dòng)器HPl和驅(qū)動(dòng)器HP2都是650V)，大容量是需要滿足測(cè)試項(xiàng)目中對(duì)電流的需求，因?yàn)楦邏弘娫?27的電流輸出能力只有0.5A，不能在短時(shí)補(bǔ)充電容電荷的損失。在短路實(shí)驗(yàn)中HP2需要提供較大的電量，如果電容量小，母線上的電壓跌落會(huì)非常厲害，故本實(shí)施例中采用的儲(chǔ)能電容121的容量為1800uF，最大電壓降為13V，母線電壓最多只跌落5%，可以將該儲(chǔ)能電容121看作是恒壓源。
[0062]為避免測(cè)試中電感飽和而導(dǎo)致IGBT容易被燒壞，在本實(shí)施例中，所述電感124使用空心電感線圈。繞制不同的感量可以模擬不同負(fù)載情況下的開關(guān)動(dòng)態(tài)情況。根據(jù)公式:I=U*Ton/L可知(其中，I為線圈的電流，U為線圈兩端電壓，Ton為通電時(shí)間，L為線圈的電感)，在一定電壓下能夠更容易的獲得不同斜率的電流波形，可以采用電感量較小的電感來(lái)模擬IGBT的兩種短路狀態(tài)。
[0063]在本實(shí)施例中，所述步驟2 )還包括通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊11采集IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12的電流信號(hào)及電壓信號(hào)發(fā)送至所述處理模塊10，以對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在信號(hào)異常時(shí)關(guān)斷測(cè)試電路的步驟。在一具體的實(shí)施過(guò)程中，當(dāng)監(jiān)聽到雙脈沖的時(shí)間與設(shè)定目標(biāo)的偏差超過(guò)lus，則關(guān)閉脈沖信號(hào)的輸出。
[0064]所述第一脈沖及第二脈沖之間的時(shí)間間隔通過(guò)所述處理模塊進(jìn)行控制，以保證其精確性，在本實(shí)施例中，所述時(shí)間間隔為luslOus，且靈活可調(diào)。
[0065]如圖f圖3所示，接著進(jìn)行步驟3)，通過(guò)所述示波器13對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板12產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊10。
[0066]如圖f圖3所示，4)通過(guò)所述處理模塊10對(duì)所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測(cè)試的IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。[0067]在本實(shí)施例中，所述步驟4)還包括對(duì)所述處理模塊10從示波器13接收到的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的分析結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟，此步驟可以便于后續(xù)對(duì)IGBT進(jìn)行分析，追溯性好。
[0068]圖4顯示為本實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施過(guò)程有關(guān)參數(shù)脈沖電壓Vge、IGBT的集電極與發(fā)射極間的電壓Vce、以及IGBT集電極的電流Ic的監(jiān)測(cè)時(shí)序圖，在t(Ttl階段，向IGBT發(fā)送第一脈沖Vge，Vce為零，電流Ic呈直線上升；在t2階段，第一脈沖Vge被關(guān)閉，Vge為零，Vce上升且基本為恒值，電流Ic為零；在t2~t3階段，向IGBT發(fā)送第二脈沖Vge，經(jīng)過(guò)集電極的電流Ic為反向恢復(fù)電流，其隨脈沖時(shí)間呈線性上升，在t3時(shí)刻關(guān)閉第二脈沖時(shí)，因?yàn)槟妇€雜散電感的存在，產(chǎn)生一定的電壓尖峰，該電壓劍鋒容易導(dǎo)致IGBT的擊穿，是本階段重要的監(jiān)測(cè)對(duì)象。若各階段的監(jiān)測(cè)參數(shù)值跟預(yù)設(shè)值一致或基本一致，則可判斷該IGBT及格，若監(jiān)測(cè)到的參數(shù)值跟預(yù)設(shè)值偏差較大或者在監(jiān)測(cè)過(guò)程中被擊穿，則該IGBT不符合使用要求。
[0069]綜上所述，本發(fā)明提供一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，先將處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊以及IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板進(jìn)行連接，然后通過(guò)所述處理模塊控制數(shù)據(jù)采集模塊依次向所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖；接著通過(guò)所述示波器對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊；最后通過(guò)所述處理模塊對(duì)所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測(cè)試的IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。本發(fā)明具有以下有益效果:1)控制靈活:利用上位機(jī)軟件控制兩個(gè)脈沖的寬度，第一個(gè)脈沖使IGBT達(dá)到一定的電流，脈沖寬度為luslms，可靈活變化，第二個(gè)脈沖，使IGBT在預(yù)期電流上進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作，0.1us^IOOus靈活可調(diào)，兩個(gè)脈沖間隔也可以用上位機(jī)軟件進(jìn)行控制，lus^20us靈活可調(diào)；利用上位機(jī)軟件與示波器通信，觀測(cè)IGBT動(dòng)態(tài)特性波形，并根據(jù)特性曲線進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)行微積分運(yùn)算，并判斷IGBT的動(dòng)態(tài)特性是否合格；2)雙重安全控制:在給IGBT施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)，時(shí)間控制要非常精準(zhǔn)，如果IGBT打開時(shí)間過(guò)長(zhǎng)有可能導(dǎo)致IGBT的損壞，因此雙重安全保證非常重要，本系統(tǒng)搭載專門的監(jiān)控單片機(jī)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)雙脈沖的寬度是否與預(yù)設(shè)的寬度相同，如果出現(xiàn)不一致，立即關(guān)斷輸出，保證安全；3)數(shù)據(jù)分析便捷:IGBT動(dòng)態(tài)特性測(cè)試得到的曲線可以通過(guò)軟件自動(dòng)計(jì)算，直接得出測(cè)試結(jié)果并顯示在上位機(jī)界面上；4)追溯性好:測(cè)試完成后有數(shù)據(jù)保存記錄，數(shù)據(jù)保存會(huì)把所有的輸入條件以及測(cè)試結(jié)果一并保存下來(lái)，便于后續(xù)對(duì)IGBT進(jìn)行分析，追溯性好。可見，本發(fā)明有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0070]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于，所述測(cè)試方法至少包括以下步驟: O提供處理模塊、示波器、數(shù)據(jù)采集模塊以及IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板，依次連接所述處理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板及示波器，并連接所述示波器與所述處理模塊； 2)通過(guò)所述處理模塊控制所述數(shù)據(jù)采集模塊依次向所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板發(fā)送第一寬度的第一脈沖及第二寬度的第二脈沖； 3)通過(guò)所述示波器對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板產(chǎn)生的電流信號(hào)及電壓信號(hào)進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換為電流波形及電壓波形，然后發(fā)送至所述處理模塊； 4)通過(guò)所述處理模塊對(duì)所述電流波形及電壓波形進(jìn)行分析，以確定被測(cè)試的IGBT是否滿足器件的技術(shù)參數(shù)要求。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述處理模塊采用的控制及數(shù)據(jù)處理軟件為基于LabVIEW的上位機(jī)軟件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟2)中，還包括通過(guò)所述數(shù)據(jù)采集模塊采集IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板的電流信號(hào)及電壓信號(hào)發(fā)送至所述處理模塊，以對(duì)所述IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并在信號(hào)異常時(shí)關(guān)斷測(cè)試電路的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟2)中，通過(guò)第一脈沖對(duì)IGBT信號(hào)監(jiān)控調(diào)理板內(nèi)的IGBT測(cè)試電路進(jìn)行充電至預(yù)設(shè)電流，通過(guò)第二脈沖對(duì)所述IGBT測(cè)試電路在所述預(yù)設(shè)電流下進(jìn)行開關(guān)動(dòng)作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述IGBT測(cè)試電路至少包括串聯(lián)的儲(chǔ)能電容、第一 IGBT及第二 IGBT、并聯(lián)于所述第一 IGBT的電感、以及連接于第二 IGBT的驅(qū)動(dòng)器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟2)包括: 2-1)所述驅(qū)動(dòng)器向所述第二 IGBT的門發(fā)送出第一脈沖，使IGBT電路導(dǎo)通，儲(chǔ)能電容的電動(dòng)勢(shì)加在電感上，控制所述第一脈沖的時(shí)間使電感的電流上升至一預(yù)設(shè)電流值，停止脈沖使IGBT電路關(guān)斷； 2-2)所述驅(qū)動(dòng)器向所述第二 IGBT門發(fā)送出第二脈沖，使IGBT電路再次導(dǎo)通，IGBT的續(xù)流二極管進(jìn)入反向恢復(fù)，反向恢復(fù)電流穿過(guò)IGBT，并通過(guò)示波器的電流探頭探測(cè)該反向恢復(fù)電流； 2-3)停止第二脈沖，使IGBT電路再次關(guān)斷，并通過(guò)示波器的電流探頭探探測(cè)此時(shí)IGBT電路的電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述第一脈沖的寬度為Ius~2ms,所述第二脈沖的寬度為0.1us~lOOus。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述儲(chǔ)能電容連接有一高壓電源，所述步驟2)在發(fā)送第一脈沖前還包括通過(guò)所述高壓電源向所述儲(chǔ)能電容充電的步驟。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于LabVIEW的IGBT測(cè)試方法，其特征在于:所述步驟4)還.包括對(duì)所述處理模塊從示波器接收到的數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)的分析結(jié)果進(jìn)行存儲(chǔ)的步驟。
【文檔編號(hào)】G01R31/26GK103675634SQ201210342475
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月14日
【發(fā)明者】韓偉, 段立卿, 康兵 申請(qǐng)人:上海英恒電子有限公司