[发明专利]一种IGBT可靠性测试的控制方法、装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及半导体功率器件技术领域，尤其涉及一种IGBT可靠性测试的控制方法、IGBT可靠性测试的控制装置及包括IGBT可靠性测试的控制装置的IGBT可靠性测试的系统。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(IGBT)是目前最常应用在大功率装置的电子器件之一。研究IGBT可靠性问题对提高设备的可靠性有至关重要的作用。对IGBT的可靠性研究需要建立在明确IGBT器件失效机理的前提下，通过观察和分析与IGBT可靠性相关的老化特征参量，评估当前器件的健康状况、预测寿命或者直接确定器件故障原因。应用功率循环老化电路，加速器件的老化速度，便于观察特征参量。

现有的功率循环加速老化的电路中，采用PLC(可编程逻辑控制器)作为数字控制。但是由于PLC的每一条二进制指令速度是0.2-0.4μs，处理速度比较慢，且由于处理速度比较慢导致测量误差比较大，因而测量精度较低。

因此，如何提供一种处理速度高且测量精度高的控制方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种IGBT可靠性测试的控制方法、IGBT可靠性测试的控制装置及包括IGBT可靠性测试的控制装置的IGBT可靠性测试的系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种IGBT可靠性测试的控制方法，其中，所述IGBT可靠性测试包括多次重复测试过程，每次测试过程对应的所述IGBT可靠性测试的控制方法包括：

同时输出加热电流和测试电流，其中，所述加热电流和所述测试电流的导通形式为互补导通；

采集IGBT的集电极与发射极间的第一电压信号Vce1；

根据集电极与发射极间电压信号Vce与结温Tj的关系曲线得到所述第一电压信号Vce1对应的第一结温Tj1；

判断所述第一结温Tj1是否达到设定的最大结温Tjmax；

若所述第一结温Tj达到设定的最大结温Tjmax，则发出加热中断信号；

发出启动风机的信号，以及发出将风机的转速调大的信号；

输出测试电流；

采集IGBT的集电极与发射极间的第二电压信号Vce2；

根据集电极与发射极间电压信号Vce与结温Tj的关系曲线得到所述第二电压信号Vce2对应的第二结温Tj2；

判断所述第二结温Tj2是否达到设定的最小结温Tjmin；

若所述第二结温Tj2达到设定的最小结温Tjmin，则发出将风机的转速调小的信号。

优选地，所述IGBT可靠性测试的控制方法还包括：

若所述第一结温Tj未达到设定的最大结温Tjmax，则返回执行同时输出加热电流和测试电流的步骤。

优选地，所述IGBT可靠性测试的控制方法还包括：

若所述第二结温Tj2未达到设定的最小结温Tjmin，则返回执行发出启动风机的信号，以及发出将风机的转速调大的信号的步骤。

优选地，所述集电极与发射极间电压信号Vce与结温Tj的关系曲线通过热敏参数法获得。

优选地，每个所述IGBT均并联一个继电器，所述IGBT可靠性测试的控制方法还包括在发出启动风机的信号的步骤后进行的：

输出PWM波；

当发出将风机的转速调大的信号时，控制所述PWM波的周期和脉宽增大；

当发出将风机的转速调小的信号时，控制所述PWM波的周期和脉宽减小。

作为本发明的第二个方面，提供一种IGBT可靠性测试的控制装置，其中，所述IGBT可靠性测试的控制装置包括：

第一输出模块，所述第一输出模块用于同时输出加热电流和测试电流，其中，所述加热电流和所述测试电流的导通形式为互补导通；

第一采集模块，所述第一采集模块用于采集IGBT的集电极与发射极间的第一电压信号Vce1；

第一处理模块，所述第一处理模块用于根据集电极与发射极间电压信号Vce与结温Tj的关系曲线得到所述第一电压信号Vce1对应的第一结温Tj1；

第一判断模块，所述第一判断模块用于判断所述第一结温Tj1是否达到设定的最大结温Tjmax；

中断模块，所述中断模块用于若所述第一结温Tj达到设定的最大结温Tjmax，则发出加热中断信号；

风机启动模块，所述风机启动模块用于发出启动风机的信号，以及发出将风机的转速调大的信号；

第二输出模块，所述第二输出模块用于输出测试电流；