[发明专利]一种电力电子器件动态开关特性测试方法

权利要求书

1.一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述电力电子器件动态开关特性测试方法具体包括如下步骤：

步骤(1)、确定电力电子器件动态开关特性测试系统结构；

步骤(2)、确定电力电子器件开关特性测试电路及测试时序；

步骤(3)、确定被测器件及测试条件；

步骤(4)、测试电压对被测器件开关特性的影响；

步骤(5)、测试电流对被测器件开关特性的影响；

步骤(6)、测试驱动电阻对被测器件开通特性的影响；

步骤(7)、测试工作结温对被测器件开关特性的影响；

步骤(8)、被测器件动态开关特性测试分析与总结。

2.根据权利要求1所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(1)中电力电子器件动态开关特性测试系统由上位机LabVIEW、DSP控制器、高压直流电源、示波器、测试电路以及MATLAB数据处理六部分组成，其中上位机LabVIEW负责测试工况的设置，测试指令的发送以及测试数据的存储；高压直流电源负责根据测试工况提供相应的直流电压，用于给测试电路母线电容充电；DSP控制系统负责测试器件驱动参数的设置和测试指令的实施；示波器负责测试波形的采集；MATLAB程序根据测试数据对开关动态特性参数进行自动化提取和分析。

3.根据权利要求2所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(2)中电力电子器件开关特性测试电路采用带感性负载的两电平半桥拓扑结构，测试时序采用双脉冲控制信号；在t₀时刻待测器件IGBT1导通，集电极电流I_c开始上升，t₁时刻，当I_c上升至用户设定的测试电流值，门极信号封锁，待测器件IGBT1关断，得到关断过程的电压、电流波形；t₁时刻后，负载电流通过二极管和电感续流，t₂时刻，再次开通待测器件IGBT1，捕获当前开通过程的电压、电流波形；当电感量足够大时，认为此时IGBT1开通的电流值等于t₁时刻关断的电流值；t₃时刻，门极电压信号变为负电平，IGBT1关断，电感电流再次通过二极管续流，直至电流降为零，整个测试过程结束。

4.根据权利要求3所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(3)中被测器件选为富士IGBT模块1MBI800UG-330器件，为3300V@800A大功率IGBT模块，内部电路结构等效为2个IGBT并联。

5.根据权利要求4所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(4)中测试电压对被测器件开关特性的影响，以门极驱动电阻R_g＝2.7Ω，器件工作结温为T_j＝25℃下，测试电流为I_c＝800A的条件下，分别在测试电压为1200V、1400V、1600V和1800V下对器件开关特性进行测试。

6.根据权利要求4所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(5)中测试电流对被测器件开关特性的影响，以门极驱动电阻R_g＝2.7Ω，器件工作结温为T_j＝25℃下，测试电压为V_ce＝1800V的条件下，分别在测试电流为200A、400A、600A和800A下对器件开关特性进行测试。

7.根据权利要求4所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(6)中测试驱动电阻对被测器件开通特性的影响，为了研究驱动电阻对IGBT开通过程及二极管的反向恢复过程的影响，保持IGBT关断电阻不变，改变IGBT的开通驱动电阻分别为2.7Ω、5.1Ω和7.5Ω，对不同开通驱动电阻下的开关瞬态电压和电流波形进行测试，其测试条件为V_ce＝1600V，I_c＝800A，工作温度T_j＝25℃，驱动电压为V_g＝+15V/-10V。

8.根据权利要求4所述的一种电力电子器件动态开关特性测试方法，其特征在于：所述步骤(7)中测试工作结温对被测器件开关特性的影响，保持IGBT测试电压电流和驱动参数不变，改变IGBT的测试环境温度分别为25℃、50℃、75℃、100℃和125℃，对开关瞬态电压和电流波形进行测试，其测试条件为V_ce＝1800V、I_c＝800A、门极驱动电阻R_g＝2.7Ω、驱动电压为V_g＝+15V/-10V。