本發(fā)明涉及測試領域，具體而言，涉及一種環(huán)境模擬裝置及其控制方法。

背景技術(shù)：

1、目前半導體功率器件應用范圍逐漸推廣，而且我國的地形地貌環(huán)境種類多且復雜，于是產(chǎn)生了很多復雜或者惡劣工作環(huán)境。半導體功率器件已經(jīng)廣泛應用于換流裝置、電動車、充電樁、儲能等場景中，未來還會應用于船舶、飛機、航天等場景中。在這些應用場景中，器件面臨寬溫域（電動車夏冬季、高原山地等）、寬濕度范圍（沿海和沙漠）、快速溫度變化（例如飛機起降過程）、高鹽度（沿海）、低氣壓（高原）等惡劣環(huán)境條件，有時會遇到以上惡劣條件中一個或多個條件耦合作用下產(chǎn)生的更加惡劣的條件。

2、隨著半導體功率器件的電壓等級的提高，在產(chǎn)品研發(fā)階段進行各種復雜、惡劣的工作環(huán)境下的絕緣性能測試是十分必要的，然而，目前的絕緣評估設備難以對半導體功率器件進行在各種復雜、惡劣的工作環(huán)境下的絕緣性能測試。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的主要目的在于提供一種環(huán)境模擬裝置及其控制方法，以解決相關技術(shù)中的難以對半導體功率器件進行在各種復雜、惡劣的工作環(huán)境下的絕緣性能評估的問題。

2、為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種環(huán)境模擬裝置，用于對半導體功率器件進行測試，環(huán)境模擬裝置包括：樣品箱，具有密閉腔；珀爾帖控溫器，設置在樣品箱內(nèi)并具有承載待測試的半導體功率器件的承載面；加濕器，設置在樣品箱外并與密閉腔連通；干燥器，設置在樣品箱外并與密閉腔連通；控壓器，設置在樣品箱外并與密閉腔連通；噴淋組件，包括設置在密閉腔內(nèi)并位于珀爾帖控溫器上方的噴淋部；檢測組件，設置在樣品箱內(nèi)；供電模塊，設置在樣品箱外并具有伸入至密閉腔內(nèi)的供電端，供電端能夠與半導體功率器件導通連接，用于為半導體功率器件供電；控制器，設置在樣品箱外并與珀爾帖控溫器、加濕器、干燥器、控壓器、噴淋組件和檢測組件均信號連接。

3、進一步地，環(huán)境模擬裝置還包括設置在珀爾帖控溫器上方并至少部分與密閉腔連通的樣品罩，半導體功率器件設置在樣品罩內(nèi)。

4、進一步地，加濕器包括水箱、設置在水箱內(nèi)的霧化器、連接在樣品箱和水箱之間的第一進氣管以及設置在第一進氣管上的第一控制閥，第一進氣管的出口端伸入至樣品罩內(nèi)。

5、進一步地，干燥器包括干燥箱、設置在干燥箱內(nèi)的干燥劑、設置在干燥箱和樣品箱之間第二進氣管以及設置在第二進氣管上的第二控制閥，第二進氣管的出口端伸入至樣品罩內(nèi)。

6、進一步地，控壓器包括真空泵、連接在真空泵和密閉腔之間的抽氣管以及設置在抽氣管上的第三控制閥，抽氣管的入口端伸入至密閉腔內(nèi)。

7、進一步地，噴淋組件還包括儲液箱以及連接在儲液箱和噴淋部之間的輸液管，噴淋部包括位于樣品罩內(nèi)的噴淋管，噴淋管上設置有噴淋孔。

8、進一步地，檢測組件包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣壓傳感器和流速計。

9、進一步地，環(huán)境模擬裝置還包括設置在承載面上的接地片，半導體功率器件設置在接地片上；和/或，環(huán)境模擬裝置還包括設置在珀爾帖控溫器下方的散熱器。

10、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種環(huán)境模擬裝置的控制方法，用于控制上述的環(huán)境模擬裝置，以使得密閉腔能夠模擬不同的預設環(huán)境，不同的預設環(huán)境包括飛機起降環(huán)境、沿海環(huán)境和污染環(huán)境，控制方法包括：步驟s1：選擇預設環(huán)境；步驟s2：根據(jù)預設環(huán)境控制環(huán)境模擬裝置進行預設環(huán)境的模擬。

11、進一步地，當預設環(huán)境為飛機起降環(huán)境時，步驟s2包括：步驟s211：啟動加濕器、珀爾帖控溫器和控壓器，以增加密閉腔內(nèi)的濕度和氣壓并冷卻半導體功率器件；步驟s212：啟動干燥器、珀爾帖控溫器和控壓器，以降低密閉腔內(nèi)的濕度和氣壓并加熱半導體功率器件；步驟s213：循環(huán)執(zhí)行步驟s211和步驟s212，并在每次執(zhí)行完步驟s211或者步驟s212后統(tǒng)計執(zhí)行次數(shù)，當步驟s211或者步驟s212的執(zhí)行次數(shù)達到第一預設次數(shù)之后，退出循環(huán)。

12、進一步地，當預設環(huán)境為沿海環(huán)境時，步驟s2包括：步驟s221：在加濕器內(nèi)添加鹽液；步驟s222：啟動加濕器、干燥器和控壓器，以使得密閉腔內(nèi)的濕度達到預設濕度。

13、進一步地，當預設環(huán)境為污染環(huán)境時，步驟s2包括：步驟s231：在噴淋組件中添加污染液；步驟s232：啟動噴淋組件，以向半導體功率器件噴淋污染液；步驟s233：啟動干燥器、珀爾帖控溫器和控壓器，以干燥半導體功率器件；步驟s234：循環(huán)執(zhí)行步驟s232和步驟s233，并在每次執(zhí)行完步驟s232或者步驟s233后統(tǒng)計執(zhí)行次數(shù)，當步驟s232或者步驟s233的執(zhí)行次數(shù)達到第二預設次數(shù)之后，退出循環(huán)。

14、應用本發(fā)明的技術(shù)方案，環(huán)境模擬裝置包括樣品箱，樣品箱具有密閉腔，密閉腔與外部環(huán)境相隔絕但是與加濕器、干燥器等調(diào)節(jié)器連通，用以形成模擬各種環(huán)境空間，待測試的半導體功率器件放置在密閉腔內(nèi)。珀爾帖控溫器設置在密閉腔內(nèi)，其具有加熱及制冷功能，并形成用于承載待測試的半導體功率器件的承載面，能夠為半導體功率器件提供合適的測試溫度。加濕器、干燥器和控壓器均與密閉腔連通，能夠用以調(diào)節(jié)密閉腔內(nèi)的濕度和氣壓。噴淋組件具有位于珀爾帖控溫器上方的噴淋部，也即噴淋部位于待測試的半導體功率器件的上方，通過噴淋部能夠向測試過程中的半導體功率器件噴淋各種預設液體。檢測組件設置在樣品箱內(nèi)，檢測組件能夠?qū)γ荛]腔內(nèi)的例如溫度、濕度、氣壓等環(huán)境參數(shù)進行測量，進而便于了解密閉腔內(nèi)的情況。供電模塊具有供電端，供電端能夠與半導體功率器件導通連接，進而實現(xiàn)為半導體功率器件進行供電，使得半導體功率器件處于工作狀態(tài)?？刂破髋c珀爾帖控溫器、加濕器、干燥器、控壓器、噴淋組件和檢測組件均信號連接，控制器接收檢測組件測得的環(huán)境參數(shù)并根據(jù)待模擬的環(huán)境參數(shù)與檢測組件的測量參數(shù)控制珀爾帖控溫器、加濕器、干燥器、控壓器、噴淋組件單獨進行工作或者配合進行工作，進而實現(xiàn)對各種復雜、惡劣的工作環(huán)境的模擬。因此，本申請的技術(shù)方案能夠有效地解決相關技術(shù)中的難以對半導體功率器件進行在各種復雜、惡劣的工作環(huán)境下的性能測試的問題。

技術(shù)特征：

1.一種環(huán)境模擬裝置，其特征在于，用于對半導體功率器件（1）進行測試，所述環(huán)境模擬裝置包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，所述環(huán)境模擬裝置還包括設置在所述珀爾帖控溫器（20）上方并至少部分與所述密閉腔（11）連通的樣品罩（100），所述半導體功率器件（1）設置在所述樣品罩（100）內(nèi)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，所述加濕器（30）包括水箱（31）、設置在所述水箱（31）內(nèi)的霧化器（32）、連接在所述樣品箱（10）和所述水箱（31）之間的第一進氣管（33）以及設置在所述第一進氣管（33）上的第一控制閥（34），所述第一進氣管（33）的出口端伸入至所述樣品罩（100）內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，所述干燥器（40）包括干燥箱（41）、設置在所述干燥箱（41）內(nèi)的干燥劑（42）、設置在所述干燥箱（41）和所述樣品箱（10）之間第二進氣管（43）以及設置在所述第二進氣管（43）上的第二控制閥（44），所述第二進氣管（43）的出口端伸入至所述樣品罩（100）內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，所述控壓器（50）包括真空泵（51）、連接在所述真空泵（51）和所述密閉腔（11）之間的抽氣管（52）以及設置在所述抽氣管（52）上的第三控制閥（53），所述抽氣管（52）的入口端伸入至所述密閉腔（11）內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，所述噴淋組件（60）還包括儲液箱（62）以及連接在所述儲液箱（62）和所述噴淋部（61）之間的輸液管（63），所述噴淋部（61）包括位于所述樣品罩（100）內(nèi)的噴淋管，所述噴淋管上設置有噴淋孔。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，所述檢測組件（70）包括溫度傳感器（71）、濕度傳感器（72）、氣壓傳感器（73）和流速計（74）。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的環(huán)境模擬裝置，其特征在于，

9.一種環(huán)境模擬裝置的控制方法，其特征在于，用于控制權(quán)利要求1至8中任一項所述的環(huán)境模擬裝置，以使得所述密閉腔（11）能夠模擬不同的預設環(huán)境，不同的所述預設環(huán)境包括飛機起降環(huán)境、沿海環(huán)境和污染環(huán)境，所述控制方法包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當所述預設環(huán)境為所述飛機起降環(huán)境時，所述步驟s2包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當所述預設環(huán)境為所述沿海環(huán)境時，所述步驟s2包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當所述預設環(huán)境為所述污染環(huán)境時，所述步驟s2包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種環(huán)境模擬裝置及其控制方法，其中，環(huán)境模擬裝置用于對半導體功率器件進行測試，環(huán)境模擬裝置包括：樣品箱，具有密閉腔；珀爾帖控溫器，設置在樣品箱內(nèi)并具有承載待測試的半導體功率器件的承載面；加濕器，設置在樣品箱外并與密閉腔連通；干燥器，設置在樣品箱外并與密閉腔連通；控壓器，設置在樣品箱外并與密閉腔連通；噴淋組件，包括設置在密閉腔內(nèi)并位于珀爾帖控溫器上方的噴淋部；檢測組件，設置在樣品箱內(nèi)；供電模塊，設置在樣品箱外并具有伸入至密閉腔內(nèi)的供電端；控制器，設置在樣品箱外。本申請的技術(shù)方案能夠有效地解決相關技術(shù)中的難以對半導體功率器件進行在各種復雜、惡劣的工作環(huán)境下的性能測試的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：李文源,李學寶,梁玉,郭丁銘,金銳,崔翔,李哲洋,趙志斌,李浩
受保護的技術(shù)使用者：北京懷柔實驗室
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23