[发明专利]一种IGBT模块高温反偏实验系统

说明书

本发明公开了一种IGBT模块高温反偏实验系统，包括反偏实验装置和上位机软件，上位机软件集成在工业控制计算机中，工业控制计算机安装在反偏实验装置上，反偏实验系统依据上位机软件运行并通过反偏实验装置来执行，反偏试验系统采用加热盘控制壳温，并且实时监控上桥和下桥的漏电，所述加热盘上装有两个温度传感器，温度传感器采用高精度、高温屏蔽铂热电阻PT100，工作时，上位机软件基于增量式PID并结合实际温度模型实现定值加热控制，利用分段加热模式，以满足定值加热下的过冲要求，本发明使用方便，操作简单，稳定性好，工作效率高，使用成本低，同时精度更高且壳温可控。

技术领域

本发明涉及一种IGBT模块高温反偏实验系统。

背景技术

为保证器件的可靠性，在器件出厂前都会采用一系列可靠性试验进行考核、筛选。针对器件不同的使用环境，采用的可靠性试验的种类、条件也会有差异。对于高压器件来说，HTRB试验是器件出厂前必做的试验之一。根据国际电工委员会(IEC)的标准，该试验的条件为：试验过程中结温优选器件所能承受的最高结温，施加的电压优选最大反偏电压的80％，考核时长根据器件不同的应用环境而不同，在电力系统中的应用一般要达到1000h。

器件内部仅有很小的反向漏电流通过，几乎不消耗功率。该试验对剔除具有表面效应缺陷的早期失效器件特别有效，这些器件的失效与时间和应力有关，如未经此试验，这些器件在正常的使用条件下会发生早期失效。该试验还能揭示与时间和应力有关的电气失效模式。但是IGBT模块的高温反偏试验更希望通过采用以实际壳温的方式，如果放到试验箱环境下试验箱的温度本身存在误差，再加上高温高压下有漏电流的存在，器件实际壳温和结温不受控制，不利于判断具体的失效原因。

同时现有技术还有以下的缺点：1、采用高温箱不能模拟实际壳温运行；2、市场上IGBT模块的的HTRB老化工位偏少，对一些试验量大的公司来说不够用，安装也不方便；3、IGBT模块种类偏多，夹具很不方便，不能实现共用；4、市场上IGBT模块的试验采用的是做单边，不能上下桥同时试验。因此需要研发一款新型的IGBT模块高温反偏实验系统，来解决目前所遇到的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种使用方便，操作简单，稳定性好，工作效率高，使用成本低，具有实用性和使用广泛性的IGBT模块高温反偏实验系统。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一种IGBT模块高温反偏实验系统，包括反偏实验装置和上位机软件，上位机软件集成在工业控制计算机中，工业控制计算机安装在反偏实验装置上，反偏实验系统依据上位机软件运行并通过反偏实验装置来执行，反偏试验系统采用加热盘控制壳温，并且实时监控上桥和下桥的漏电，所述加热盘上装有两个温度传感器，温度传感器采用高精度、高温屏蔽铂热电阻PT100，工作时，上位机软件基于增量式PID并结合实际温度模型实现定值加热控制，利用分段加热模式，以满足定值加热下的过冲要求，所述反偏实验装置包括机箱一、机箱二、设置在机箱一上的显示屏、键盘鼠标放置台、电源及设置在机箱二上的实验单元箱，所述机箱二为两个，并分别设置在机箱一的两侧，所述实验单元箱为八个，四个为一组设置在机箱二上，所述实验单元箱的内部设有底板，底板的两侧设有导轨，加热盘固定在底板上，所述实验单元箱的内部设有夹具，所述夹具包括滑块、立柱和固定梁，滑块设置在立柱的内侧，滑块设置在导轨中，所述固定梁上设有固定柱，固定柱为多根。

优选的，所述实验单元箱的正面设有玻璃窗和显示面板，所述机箱一的内侧安装有固定架，键盘鼠标放置台、工业控制计算机、电源固定在固定架上。

优选的，所述显示屏的上端设有控制按钮和状态显示指示灯。

该设置，实现了实验装置的控制，同时便于实时了解实验装置的工作状态。

优选的，所述机箱二的内部设有隔板，隔板上设有散热孔和线管，线管的一端与机箱一连接。

该设置，实现了对连接缆线、电源线等的保护，防止过高温度造成直接的破坏。