[实用新型]一种IGBT饱和管压降在线测量电路

说明书

一种IGBT饱和管压降在线测量电路，所述的测量电路输入端接在IGBT的集射极之间，包括输入限幅采集电路和信号调理电路；输入限幅采集电路输出端连接信号调理电路输入端，由信号调理电路输出端输出IGBT饱和管压降测量信号。所述的输入限幅采集电路由电阻串联电路与电容串联电路并联后再与瞬态电压抑制二极管串联组成，所述的信号调理电路由依次连接的前级信号调理电路和后级滤波电路组成。加在IGBT两端进行采集时不影响IGBT的工作，用于电力电子领域IGBT饱和管压降的在线测量，特别是高压IGBT或PP‑IGBT组成的全桥、半桥模块在测试或工作时饱和管压降的在线实时测量，可实现在线实时测量以供相关数据处理和上传记录。

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种IGBT饱和管压降在线测量电路。

背景技术

IGBT(绝缘栅双极型晶体管)广泛应用于电力电子等领域，作为一种功率型半导体可控开关元件，其可靠性对产品有至关重要的影响。目前对于IGBT工作状态及失效分析的研究中，较为可行、有效的是以IGBT饱和管压降的变化作为标识特征量。

单个IGBT的特性参数测量，在器件厂家或第三方测试机构有诸多专用、精度高的测试设备，但在实际电路中IGBT一直处于开关状态，器件集射极两端电压不断高速变化，如在柔性直流输电的功率单元上，电压在关断时数千伏，而导通时上千安电流仅几伏管压降，无法应用普通的测试方法，所以需要有抗扰性强、耐压高、输入带宽的管压降实时检测电路。

发明内容

为了解决背景技术中的技术问题，本实用新型提供一种IGBT饱和管压降在线测量电路，加在IGBT两端进行采集时不影响IGBT的工作，用于电力电子领域IGBT饱和管压降的在线测量，特别是高压IGBT或PP-IGBT组成的全桥、半桥模块在测试或工作时饱和管压降的在线实时测量，可实现在线实时测量以供相关数据处理和上传记录。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种IGBT饱和管压降在线测量电路，所述的测量电路输入端接在IGBT的集射极之间，包括输入限幅采集电路和信号调理电路；输入限幅采集电路输出端连接信号调理电路输入端，由信号调理电路输出端输出IGBT饱和管压降测量信号。

所述的输入限幅采集电路由电阻串联电路与电容串联电路并联后再与瞬态电压抑制二极管串联组成，电阻串联电路由多个电阻串联构成，电容串联电路由多个电容串联构成。

所述的信号调理电路由依次连接的前级信号调理电路和后级滤波电路组成。

进一步地，所述的前级信号调理电路由第一运放U1A及其外围电路构成，第一运放U1A的外围电路包括第一电阻Ra1、第二电阻Ra2、第三电阻Ra3、第四电阻Ra4、第一电容Ca1组成，输入限幅采集电路的输出端接入第一运放U1A的第一输入端，第一输入端还经由第三电阻Ra3接地；第一电阻Ra1连接在第一运放U1A的输出端和第二输入端之间；第二电阻Ra2与第四电阻Ra4串联后，一端连接第一运放U1A的第二输入端，另一端接地；第一电容Ca1并联在第一电阻Ra1两端。

进一步地，所述的后级滤波电路由第二运放U1B及其外围电路构成，第一运放U1A的外围电路包括第六电阻Rb1、第七电阻Rb2、第八电阻Rb3、第九电阻Rb4、第十电阻Rb5和第二电容Cb1、第三电容Cb2组成，第一运放U1A的输出端依次串联第六电阻Rb1和第八电阻Rb3后接入第二运放U1B的第一输入端，第六电阻Rb1和第八电阻Rb3串联的中间点还经由第七电阻Rb2接地，第九电阻Rb4连接在第二运放U1B的输出端和第二输入端之间，第二运放U1B的第二输入端经由第十电阻Rb5接地；第二电容Cb1连接在第二运放U1B的第一输入端与地之间，第三电容Cb2一端与第二运放U1B的输出端连接，另一端连接第六电阻Rb1和第八电阻Rb3串联的中间点。

信号调理电路输出端输出的IGBT饱和管压降测量信号发送至数据处理MCU中。