[发明专利]一种IGBT检测电路及检测方法

权利要求书

1.一种IGBT检测电路，用于测试一第一被测IGBT的开通延迟时间、关断延迟时间、电流上升时间、电流下降时间、开通损耗和关断损耗，其特征在于，包括栅极驱动电源输入端口、第一栅极电阻、电流波形输出端口、负载电感、以及测试电源输入端口；

所述第一栅极电阻的第一端连接所述栅极驱动电源输入端口、第二端连接所述第一被测IGBT的栅电极；所述负载电感的第一端连接所述第一被测IGBT的发射电极、第二端连接所述电流波形输出端口；所述电流波形输出端口连接所述测试电源输入端口；所述测试电源输入端口连接所述第一被测IGBT的集电极；

还包括第一外接续流二极管；所述第一外接续流二极管的负极连接于所述第一被测IGBT的发射电极和所述负载电感之间、正极连接所述测试电源输入端口；

还用于测试一第二被测IGBT的开通延迟时间、关断延迟时间、电流上升时间、电流下降时间、开通损耗和关断损耗；所述IGBT检测电路还包括反相器、第二栅极电阻、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第二外接续流二极管；所述反相器的第一端连接于所述栅极驱动电源输入端口与所述第二栅极电阻的第一端之间、第二端与所述第一栅极电阻的第一端连接；所述第二栅极电阻的第一端连接所述栅极驱动电源输入端口、第二端连接所述第二被测IGBT的栅电极；所述第一开关元件的第一端连接所述测试电源输入端口、第二端连接所述第三开关元件的第二端；所述第二开关元件的第一端连接所述测试电源输入端口、第二端连接所述第四开关元件的第二端；所述第二外接续流二极管串联于所述负载电感与所述第三开关元件之间，且所述第二外接续流二极管的正极连接于所述第二被测IGBT的集电极与负载电感之间、负极连接所述第三开关元件的第一端；所述第三开关元件串联于所述第二外接续流二极管与所述第一开关元件、第二开关元件之间，且所述第三开关元件的第一端连接所述第二外接续流二极管的负极；所述第四开关元件串联于所述第一外接续流二极管与所述第一开关元件、第二开关元件之间，且所述第四开关元件的第一端连接所述第一外接续流二极管的正极；

所述第一被测IGBT为IGBT模块结构的上管器件，

所述第二被测IGBT为分立式IGBT，所述IGBT检测电路还包括第五开关元件、第三外接续流二极管；所述第五开关元件的第一端连接所述测试电源输入端口、第二端连接所述第三外接续流二极管的正极；所述第三外接续流二极管的负极连接于所述第二被测IGBT的集电极与所述负载电感之间；

所述栅极驱动电源输入端口用于与一低压示波器探头连接，以检测接入电路的第一被测IGBT或第二被测IGBT的栅电极与发射电极之间的电压；所述测试电源输入端口与一高压示波器探头连接，以检测接入电路的第一被测IGBT或第二被测IGBT的集电极与发射电极之间的电压波形或第一被测IGBT或第二被测IGBT自带的被测续流二极管的电压波形；所述电流波形输出端口与一电流示波器探头连接，以检测接入电路的第一被测IGBT或第二被测IGBT的沟道电流波形或者第一被测IGBT或第二被测IGBT自带的待测续流二极管的电流波形。

2.根据权利要求1所述的IGBT检测电路，其特征在于，所述第一开关元件、所述第二开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件、所述第五开关元件均为电流继电器。

3.一种IGBT检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一IGBT检测电路，用于测试一第一被测IGBT的开通延迟时间、关断延迟时间、电流上升时间、电流下降时间、开通损耗和关断损耗；所述IGBT检测电路包括：栅极驱动电源输入端口、第一栅极电阻、电流波形输出端口、负载电感、以及测试电源输入端口；所述第一栅极电阻的第一端连接所述栅极驱动电源输入端口、第二端连接所述第一被测IGBT的栅电极；所述负载电感的第一端连接所述第一被测IGBT的发射电极、第二端连接所述电流波形输出端口；所述电流波形输出端口连接所述测试电源输入端口；所述测试电源输入端口连接所述第一被测IGBT的集电极；所述栅极驱动电源输入端口，用于与一低压示波器探头连接，以检测接入电路的第一被测IGBT或第二被测IGBT的栅电极与发射电极之间的电压；所述测试电源输入端口，用于与一高压示波器探头连接，以检测接入电路的第一被测IGBT或第二被测IGBT的集电极与发射电极之间的电压波形或第一被测IGBT或第二被测IGBT自带的被测续流二极管的电压波形；所述电流波形输出端口，用于与一电流示波器探头连接，以检测接入电路的第一被测IGBT或第二被测IGBT的沟道电流波形或者第一被测IGBT或第二被测IGBT自带的待测续流二极管的电流波形；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第一被测IGBT从关断状态向导通状态转变，并分别记录转变过程中的所述高压示波器探头、所述低压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第一被测IGBT的开通参数；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第一被测IGBT从导通状态向关断状态转变，并分别记录转变过程中的所述高压示波器探头、所述低压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第一被测IGBT的关断参数；

所述IGBT检测电路还包括第一外接续流二极管；所述第一外接续流二极管的负极连接于所述第一被测IGBT的发射电极和所述负载电感之间、正极连接所述测试电源输入端口；

还用于测试一第二被测IGBT的开通延迟时间、关断延迟时间、电流上升时间、电流下降时间、开通损耗和关断损耗；所述IGBT检测电路还包括：反相器、第二栅极电阻、第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件、第四开关元件、第二外接续流二极管；所述反相器的第一端连接于所述栅极驱动电源输入端口与所述第二栅极电阻的第一端之间、第二端与所述第一栅极电阻的第一端连接；所述第二栅极电阻的第一端连接所述栅极驱动电源输入端口、第二端连接所述第二被测IGBT的栅电极；所述第一开关元件的第一端连接所述测试电源输入端口、第二端连接所述第三开关元件的第二端；所述第二开关元件的第一端连接所述测试电源输入端口、第二端连接所述第四开关元件的第二端；所述第二外接续流二极管串联于所述负载电感与所述第三开关元件之间，且所述第二外接续流二极管的正极连接于所述第二被测IGBT的集电极与负载电感之间、负极连接所述第三开关元件的第一端；所述第三开关元件串联于所述第二续流二极管与所述第一开关元件、第二开关元件之间，且所述第三开关元件的第一端连接所述第二外接续流二极管的负极；所述第四开关元件串联于所述第一外接续流二极管与所述第一开关元件、第二开关元件之间，且所述第四开关元件的第一端连接所述第一外接续流二极管的正极；

所述检测方法还包括如下步骤：

断开所述第一开关元件和所述第三开关元件，闭合所述第二开关元件和所述第四开关元件；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第一被测IGBT从关断状态向导通状态转变，并分别记录转变过程中的所述高压示波器探头、所述低压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第一被测IGBT的开通参数；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第一被测IGBT从导通状态向关断状态转变，并分别记录转变过程中的所述高压示波器探头、所述低压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第一被测IGBT的关断参数；

所述检测方法还包括如下步骤：

断开所述第二开关元件和所述第四开关元件，闭合所述第一开关元件和所述第三开关元件；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第二被测IGBT从关断状态向导通状态转变，并分别记录转变过程中的所述高压示波器探头、所述低压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第二被测IGBT的开通参数；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第二被测IGBT从导通状态向关断状态转变，并分别记录转变过程中的所述高压示波器探头、所述低压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第二被测IGBT的关断参数；

所述IGBT检测方法还包括如下步骤：

闭合所述第一开关元件，断开所述第二开关元件、所述第三开关元件和所述第四开关元件；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第二被测IGBT处于导通状态，所述测试电源输入端口通过所述第二被测IGBT对所述负载电感充电；

所述栅极驱动电源输入端口接地，使得所述第一被测IGBT和所述第二被测IGBT都处于关断状态，所述负载电感通过所述第一被测IGBT的第一被测续流二极管进行放电；

调整所述栅极驱动电源输入端口的输入电压，使得所述第二被测IGBT再次处于导通状态，所述负载电感恢复充电状态，所述第一被测IGBT的第一被测续流二极管进入第一反向恢复状态，记录第一反向恢复状态时所述高压示波器探头和所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第一被测IGBT的第一被测续流二极管的参数；

所述第二被测IGBT为分立式IGBT，所述IGBT检测电路还包括第五开关元件、第三外接续流二极管；所述第五开关元件的第一端连接所述测试电源输入端口、第二端连接所述第三外接续流二极管的正极；所述第三外接续流二极管的负极连接所述第二被测IGBT的集电极与所述负载电感之间，所述IGBT检测方法还包括如下步骤：

断开所述第一开关元件、所述第三开关元件、所述第四开关元件和所述第五开关元件，闭合所述第二开关元件；

所述栅极驱动电源输入端口接地，使得第二被测IGBT处于关断状态；

闭合所述第五开关元件，使得所述测试电源输入端口通过所述第三外接续流二极管对所述负载电感充电；

断开所述第五开关元件，使得所述负载电感对所述第二被测IGBT的第二被测续流二极管进行放电；

闭合所述第五开关元件，使得所述测试电源输入端口通过所述第三外接续流二极管对所述负载电感充电，所述第二被测IGBT的第二被测续流二极管进入第二反向恢复状态，记录所述第二反向恢复状态时所述高压示波器探头、所述电流示波器探头检测到的波形，根据记录的波形计算所述第二被测IGBT的第二被测续流二极管的参数。