[发明专利]换流器功率模块对冲测试系统

说明书

本发明公开了一种换流器功率模块对冲测试系统，要解决的技术问题是降低换流器功率模块测试的供电电源容量。本发明设有电源系统、控制系统和偶数套电抗器，电抗器与被测功率模块电连接，电源系统为被测功率模块供电，控制系统输出使功率模块输出大小相同方向相反无功电流的SPWM波形，使得一半数量的功率模块输出感性无功电流，另一半数量的功率模块输出容性无功电流。本发明与现有技术相比，采在测试过程中各功率模块瞬时无功功率之和为零，只需要小容量的电源系统即可对功率器件、功率模块甚至整机进行模块满压大电流连续测试，降低了功率器件高压大电流连续测试所需电源容量及功率损耗，降低测试装置搭建成本，有效提升测试功率模块的工作效率。

技术领域

本发明涉及一种换流器的测试系统，特别是换流器功率模块的测试系统。

背景技术

以电力电子开关器件组成的换流器，在其功率模块开发设计、生产制造过程，或者在功率模块问题排查过程中，都需要对电力电子开关器件及其功率模块进行必要的测试，其目的为：1.通过测试可以确认功率模块设计是否符合研发设计要求：额定工况下开关器件绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)的电压和电流应力、控制板件的抗干扰能力、各元件在各种水冷与风冷系统不同参数条件下的散热效果及整个装置的损耗。2.通过测试可以检测生产制造好的功率模块在正式投运前的状态，可以发现生产制造过程中存在的问题，如导热材料是否涂抹到位、螺丝是否打紧、内部接线是否完好、保护电路是否能够可靠动作，这种测试大大提高投运成功率，降低开关器件装置在正式运行中的故障率，减少由于功率模块问题带来的停电检修频率。3.通过测试对功率模块进行满载拷机老化测试。近年来，业内已经研制了各种测试装置对电力电子开关器件及功率模块进行测试，但是将现有测试装置用于多个功率模块的测试存在有两个方面的问题：一方面，若同时对多个功率模块进行满载测试，所需的电源电压等级高、容量大，高压大容量电源需求使得测试装置的成本大大提升；另一方面，若逐个进行功率模块测试，测试时间长且人力成本较高，降低企业生产测试效率。另外，测试功率耗损大也是现有测试装置的不足。

发明内容

本发明的目的是提供一种换流器功率模块对冲测试系统，要解决的技术问题是降低换流器功率模块测试的供电电源容量。

本发明采用以下技术方案：一种换流器功率模块对冲测试系统，设有电源系统、控制系统和偶数套电抗器；所述偶数套电抗器分别与偶数套被测功率模块电连接，电源系统为被测功率模块供电；所述控制系统调制出使功率模块输出大小相同方向相反无功电流的正弦脉宽调制波形，经光纤分别发送至偶数套被测功率模块，所述正弦脉宽调制波形使一半数量的功率模块输出感性无功电流，另一半数量的功率模块输出容性无功电流。

本发明的偶数为2～2n,n的数量为2～50。

本发明的换流器功率模块对冲测试系统设有冷却系统，冷却系统的风机出风口的风经风道被引致被测功率模块，电源为风机提供能源。

本发明的电源系统设有交流电源和电源开关；所述交流电源火线经火线电源开关、电抗器接被测功率模块交流端口，被测功率模块的另一交流端口，经零线电源开关接交流电源的零线，形成被测功率模块的交流输入回路。

本发明的控制系统设有中央处理器，中央处理器连接有模拟量采样电路与保护电路、光纤模块、开入与开出电路和人机界面模块；所述中央处理器、采样电路与保护电路、光纤模块、开入与开出电路和人机界面模块由电源模块提供工作电源。

本发明的被测功率模块经光纤与光纤模块连接，被测功率模块经另一光纤与光纤模块连接，形成中央处理器获得功率模块的数据、控制被测功率模块导通的回路。

本发明的被测功率模块的交流输入回路设有软启动电路，用于开始给被测功率模块充电时，限制对被测功率模块的充电电流。