[发明专利]IGBT老化测试电路及方法

说明书

本申请涉及一种IGBT老化测试电路及方法，该电路包括：第一电流源、第二电流源、正反向导流单元、待测单元。该第一电流源通过正反向导流单元为所述待测单元提供老化测试电流，正反向导流单元用于调整老化测试电流流经待测单元的方向，以通过流经待测单元的老化测试电流方向模拟IGBT工作状态；第二电流源为待测单元提供结温测试电流，以测试待测单元在结温测试电流下的饱和电压，并通过饱和电压对所述IGBT进行老化测试。通过老化测试电路完成对IGBT的老化测试，对IGBT的使用寿命进行在线评估及预测，能够有效地监控IGBT的工作状态，提前对即将损坏的IGBT进行更换，保障轨道列车的安全运行。

技术领域

本申请涉及功率开关器件测试领域，具体而言，涉及一种IGBT老化测试电路及方法。

背景技术

轨道交通系统作为大中型城市公共交通出行的重要方式，以其载客量大、不受交通拥堵影响的优点日益得到广泛采用。在城市轨道交通系统的主要组成部分中，轨道交通列车作为载运工具起着至关重要的作用，而列车牵引变流器通过控制牵引电机，为列车运行提供牵引力或电制动力，其运行可靠性、使用寿命会直接影响整个列车。

据统计，功率开关器件发生故障的概率占了变流器电气部件发生故障的概率的20％以上，而对于运行超过15万公里的车来说，功率开关器件发生故障的概率甚至高于30％。

为了保障列车的安全运行，需要对大功率功率开关器件的使用寿命进行在线评估及预测，而目前业内对于牵引变流器内大功率开关器件老化状态的监测和寿命预测并未涉及。

发明内容

为了解决上述问题，本申请实施例提供一种IGBT老化测试电路及方法。

第一方面，本申请实施例提供一种IGBT老化测试电路，所述电路包括：第一电流源、第二电流源、正反向导流单元、待测单元；

所述待测单元包括IGBT和续流二极管FWD，所述FWD连接于所述IGBT集电极与发射极之间；

所述第一电流源通过所述正反向导流单元为所述待测单元提供老化测试电流，所述正反向导流单元用于调整老化测试电流流经所述待测单元的方向，以通过流经所述待测单元的老化测试电流方向模拟所述IGBT工作状态；

所述第二电流源与所述待测单元并联，为所述待测单元提供结温测试电流，以测试所述待测单元在结温测试电流下的饱和电压，并通过所述饱和电压对所述IGBT进行老化测试。

可选地，在本实施例中，所述正反向导流单元包括第一可关断晶闸管GTO，第二GTO、第三GTO及第四GTO；

所述第一GTO和所述第二GTO的正极与所述第一电流源的正极连接，所述第一GTO负极与所述IGBT的集电极连接，所述第二GTO负极与所述IGBT的发射极连接；

所述第三GTO及第四GTO的负极与所述第一电流源的负极连接，所述第三GTO正极与所述IGBT的集电极连接，所述第四GTO的正极与所述IGBT的发射极连接。

可选地，在本实施例中，所述电路还包括第五GTO；

所述第五GTO的正极与所述第一电流源的正极连接，所述第五GTO的负极与所述第一电流源的负极连接，所述第五GTO所在支路为所述老化测试电流的续流通道。

可选地，在本实施例中，所述电路还包括电感，所述电感设置在所述第一电流源与所述正反向导流单元之间，用于对所述老化测试电流进行稳流。

可选地，在本实施例中，所述电路还包括电压表；

所述电压表与所述待测单元并联连接，用于测试所述待测单元在结温测试电流下的饱和电压。

可选地，在本实施例中，所述电路还包括吸收单元；