[发明专利]一种用于检测IGBT过压击穿特性的电路及方法

权利要求书

1.一种用于检测IGBT过压击穿特性的电路，其特征在于，包括：直流母线电源，固态断路器，储能电容，升压电力电子开关，双脉冲测试电路；其中，

所述直流母线电源，用于向过压检测电路提供稳定的直流电压；所述直流母线电源包括双脉冲电路的直流电源U1和用于短时提高待测IGBT集-射极电压的过压电源U2；

所述固态断路器，由功率器件TS1和TS2组成，用于快速切断直流电源与高频直流电源；

所述储能电容，用于向过压检测电路提供短时稳定的直流电压；所述储能电容包括母线电容 C1和C2，母线电容C1用于提供双脉冲测试电路的母线电压，母线电容C2用于短时提高待测IGBT 集-射极电压；

所述升压电力电子开关为功率器件 TA，用于快速切换待测IGBT集射极电压；

所述双脉冲测试电路，用于实现待测IGBT的正常开关过程；所述双脉冲测试电路包括待测IGBT T1、IGBT T2，钳位二极管 D1，负载电感L；D1，T1和T2串联，负载电感L与其中的一个待测IGBT T2并联；其中：钳位二极管D1的阳极与储能电容中的母线电容C2的另一端、母线电容C1的一端、及固态断路器中的功率器件TS1的发射极相连，钳位二极管 D1 的阴极与升压电力电子开关中的功率器件 TA 的发射极、待测IGBT T1 的集电极相连，待测IGBT T1的发射极与负载电感 L 的一端、待测 IGBT T2 的集电极相连，待测IGBT T2的发射极与负载电感 L 的另一端、母线电容的另一端、直流电源U1的负极相连；通过对功率器件TA的窄脉冲控制，切换IGBT T1和IGBT T2承受的电压，从而检测IGBT关断稳态的过压击穿特性。

2.根据权利要求 1 所述的用于检测IGBT过压击穿特性的电路，其特征在于，所述直流电源 U1与过压电源U2为串联连接，分别由大容值的电容进行电压存储。

3.根据权利要求2所述的用于检测 IGBT 过压击穿特性的电路，其特征在于：所述直流电源U1的电压小于待测IGBT的额定电压，直流电源U1与过压电源 U2的电压之和为待测IGBT的额定电压1到2倍之间。

4.根据权利要求1所述的用于检测 IGBT 过压击穿特性的电路，其特征在于：所述功率器件TS1的集电极与直流母线电源中的直流电源U1的正极、过压电源 U2的负极相连，功率器件TS2的集电极与过压电源U2的正极相连；在正常运行时，功率器件TS1和TS2处于导通状态；当进行IGBT过压特性检测时，若待测IGBT被击穿失效后发生了过流故障，功率器件TS1或TS2将会检测到过流故障，并自行关断，从而切断直流母线电源供电回路。

5.根据权利要求1所述的用于检测 IGBT 过压击穿特性的电路，其特征在于，所述功率器件TA的集电极与母线电容C2的一端、功率器件TS2的发射极相连；在正常运行时，功率器件处于关断状态，当需要对待测IGBT注入更高的电压时，将功率器件TA窄脉冲开通。

6.一种基于权利要求1-5任一项所述的检测IGBT过压击穿特性电路的检测方法，所述IGBT采用IGBT模组，所述IGBT模组由IGBT T1、IGBT T2及其驱动器组成，其特征在于，该方法能够用于IGBT 关断稳态过压击穿特性的检测，具体方法包括，

检测IGBT T2的集电极电压；

将未与负载电感L并联的待测IGBT T1开通，使待测IGBT T2承受直流电源U1 的电压；

在待测IGBT T1完全导通后，将功率器件TA窄脉冲开通；

在功率器件TA导通时，待测IGBT T2承受直流电源U1与过压电源U2的电压之和，待测IGBT T2承受过高电压；

在功率器件TA关断后，待测IGBT T2承受电压恢复至直流电源U1，最后将待测IGBT T1关断。