[发明专利]一种用于IGBT功率模块的通用测试平台及测试方法

权利要求书

1.一种用于IGBT功率模块的通用测试平台，其特征在于，包括DSP控制板(1)、上位机(2)、外围陪测电路(3)、高压直流编程电源(4)、程控加热台(5)、FPGA驱动发波板(6)、温湿度采集器(7)和示波器(8)；所述DSP控制板(1)与上位机(2)相连接，所述DSP控制板(1)数字量输入输出与外围陪测电路(3)的对应数字量输出输入连接；所述上位机(2)控制高压直流编程电源(4)输出后送到外围陪测电路的母线电容侧；所述FPGA驱动发波板(6)与IGBT功率模块UUT(10)的驱动侧连接；所述温湿度采集器(7)用于监测IGBT功率模块UUT的测试环境温湿度信息；所述示波器(8)与IGBT功率模块UUT的测试点连接，将测试结果通过通讯上传上位机(2)。

2.根据权利要求1所述的一种用于IGBT功率模块的通用测试平台，其特征在于，所述DSP控制板(1)用于接收上位机(2)下发的测试指令，控制外围陪测电路(3)用于根据不同的测试拓扑，控制相应的接触器切换电路构建对应的测试回路，并启动程控加热台(5)加热，同时上位机(2)控制高压直流编程电源(4)根据测试电压等级进行设置并输出，当上位机检测到IGBT功率模块UUT的温度传感器达到预期的测试温度时，通过控制FPGA驱动发波板(6)完成IGBT功率模块UUT(10)测试脉冲的发出，在IGBT功率模块UUT(10)响应后，示波器(8)进行波形抓取，上位机(2)通过与示波器通信将示波器(8)测试的数据采集并进行计算分析。

3.根据权利要求1所述的一种用于IGBT功率模块的通用测试平台，其特征在于，所述高压直流编程电源(4)输出的直流电压在0-6000V范围内连续可调。

4.根据权利要求1所述的一种用于IGBT功率模块的通用测试平台，其特征在于，所述外围陪测电路(3)包括放电电阻、负载电感、母线电容和高压切换接触器，所述负载电感为可变电感，母线电容为可调电容器。

5.根据权利要求1所述的一种用于IGBT功率模块的通用测试平台，其特征在于，还包括散热风机(9)，所述加热台(5)和散热风机(9)具备程控功能，根据测试所需要设置的温度，由上位机(2)计算并调节升温功率和降温功率。

6.根据权利要求1所述的一种用于IGBT功率模块的通用测试平台，其特征在于，所述FPGA驱动发波板(6)具备光电隔离、30路独立发波、占空比在0-100％在线连续可调，发波脉宽在0-500us在线连续可调功能。

7.基于权利要求1至6任一项所述的测试平台的IGBT功率模块测试方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：IGBT功率模块UUT(10)模块测试，包括以下三个部分：

1)充电控制：上位机(2)按照IGBT功率模块UUT(10)的拓扑及测试条件，控制(1)进行外围软启动、充电以及陪测电路的构建，再通过控制高压直流编程电源(4)对母线电容充电，同时对IGBT测试加热台进行控制加热，直至母线电容充电电压和加热台达到设定值；

2)IGBT动态测试：通过上位机(2)读取到母线电压和IGBT温度传感器达到预期温度后，开始按照设定的频率和脉宽进行发波测试，如果温度超过预设温度，进行降温；发波之前，通过上位机下发示波器触发参数配置指令，程控示波器完成触发参数的设置就绪，并等待脉冲发出后，捕捉IGBT模块的电流和电压波形；

3)触发波形数据的自动分析及处理：上位机(2)通过与示波器(8)通讯，将示波器的测试波形数据读取后，一方面，通过计算评估器件的开通关断参数，评估IGBT驱动、吸收电路和叠层母排的参数是否符合要求，另一方面，将不同厂家的同类型器件测试结果生成对比报告，进行对比分析；

步骤2：UUT测试完成的放电控制：以上测试过程完成后，上位机(2)下发指令断开IGBT功率模块UUT(10)和高压直流编程电源(4)连接的回路，然后控制DSP控制板上的中间继电器，通过高压切换接触器将放电电阻自动切入母线电容两端进行放电，直至放电完成。

8.根据权利要求7所述的IGBT功率模块测试方法，其特征在于，所述步骤1中，进行IGBT动态测试时，在示波器(8)触发模式下测试IGBT的开通关断电流、电压参数时，上位机通过通信协议进行远程控制及数据读取分析，并计算IGBT的动态参数。