一种IGBT模块多功能测试装置的制作方法

一种igbt模块多功能测试装置
技术领域
1.本实用新型涉及igbt模块测量技术领域，更具体地说，涉及一种igbt模块多功能测试装置。


背景技术：

2.目前igbt模块的测量采用的方法基本是：根据igbt模块的功能特性分块使用不同的测量仪器去测量其各个功能特性，igbt模块的电阻特性、二极管特性使用万用表测试；耐压特性使用高压电源测试；驱动电路特性使用示波器测试；驱动能力测试需要提供主回路电源带负载测试；整个测试过程需要多种测试仪器、电源及设备，而且对测试人员和测试环境要求比较高，需要专业的人员在专业实验室进行测试，所以igbt模块的使用客户及维修人员不易快速、准确的辨别出igbt模块的好坏及故障点。


技术实现要素：

3.根据本实用新型的实施例，提供了一种igbt模块多功能测试装置，该装置包括上层电路板(1)和下层电路板(5)，所述上层电路板(1)上设有液晶显示(2)、mcu(3)、操作按键(4)、温度采集电路、二极管测试电路、电阻测试电路、击穿测试电路、驱动电路、切换电路；所述下层电路板(5)上端设有电源接口(6)、主回路接口(7)、上桥臂(8)、下桥臂(9)、蜂鸣器(10)、485通讯接口(11)、电机(12)；
4.mcu(3)的i/o口控制切换电路对电阻测试电路、二极管测试电路、温度采集电路、击穿测试电路、驱动电路进行切换。
5.进一步地，mcu(3)的i/o口控制切换电路由继电器依次接通igbt模块上桥臂的驱动电阻和igbt模块下桥臂的驱动电阻到电阻测试电路。
6.进一步地，mcu(3)的i/o口控制切换电路由继电器依次接通igbt模块上桥臂的二极管和igbt模块下桥臂的二极管到二极管测试电路。
7.进一步地，mcu(3)的i/o口控制切换电路由继电器接通温度采集电路。
8.进一步地，mcu(3)的i/o口控制切换电路由继电器将高压电路依次接入igbt模块的上桥臂和igbt模块的下桥臂，且由继电器将主电源依次接入igbt模块的上桥臂和igbt模块的下桥臂。
9.进一步地，所述mcu(3)的i/o口控制切换电路由继电器将主电源依次接入igbt模块的上桥臂和igbt模块的下桥臂。
10.进一步地，所述mcu(3)采用意法半导体的stm32f103vet6芯片。
11.本实用新型的一种igbt模块多功能测试装置，可供igbt模块的使用客户及测试维修人员快速而准确地测试igbt模块以及发现故障点；有效地节约了客户的使用费用、提高了测试维修人员的测试维修效率。
附图说明
12.图1为根据本实用新型实施例的上层电路板示意图；
13.图2为根据本实用新型实施例的下层电路板示意图；
14.图3为根据本实用新型实施例的功能框示意图；
15.图4为根据本实用新型实施例的软件流程示意图；
16.图5为根据本实用新型实施例的切换电路示意图
17.图6为根据本实用新型实施例的电阻测试电路示意图；
18.图7为根据本实用新型实施例的二极管的正向特性测试示意图；
19.图8为根据本实用新型实施例的二极管的反向特性测试示意图；
20.图9为根据本实用新型实施例的温度传感器测试示意图；
21.图10为根据本实用新型实施例的击穿测试示意图；
22.图11为根据本实用新型实施例的驱动能力测试示意图；
23.图12为根据本实用新型实施例的测试数据传输示意图。
24.其中，1：上层电路板、2：液晶显示、3：mcu、4：操作按键、5：下层电路板、6：电源接口、7：主回路接口、8：上桥臂、9：下桥臂、10：蜂鸣器、11：485通讯接口、12：电机。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例1：
29.参阅图1-3，一种igbt模块多功能测试装置，包括上层电路板1，上层电路板1上设有液晶显示2、mcu3、操作按键4、温度采集电路、二极管测试电路、电阻测试电路、击穿测试电路、驱动电路、切换电路，上层电路板1下设有下层电路板5，下层电路板5上端设有电源接口6、主回路接口7、上桥臂8、下桥臂9、蜂鸣器10、485通讯接口11、电机12，本测试装置可供igbt模块测试维修人员快速而准确地测试igbt模块以及发现故障点，有效地节约了客户的使用费用、提高了测试维修人员的测试维修效率。
30.参阅图3-12，mcu3采用意法半导体的stm32f103vet6芯片，此芯片是一个32位处理
器，有512k的flash、64k的sram、80个i/o引脚、3路12位adc、4个通用定时器、2个高级定时器、2个基本定时器、支持多种通讯接口，可以完全满足本装置的测试需求。
31.mcu3的i/o口控制切换电路由继电器接通igbt模块上桥臂8的驱动电阻到电阻测试电路，通过adc口读取测试点adc-r的电压，经过mcu3计算出上桥臂驱动电阻的阻值，判断是否正常；同理，mcu3测量出下桥臂驱动电阻的阻值，判断是否正常。
32.mcu3的i/o口控制切换电路由继电器将上桥臂8的二极管接通二极管测试电路，测试二极管的正向特性：mcu3的i/o口输出io2.1为高电平时，mcu3的i/o口接收到t-u-z低电平，mcu3的i/o口输出io2.1为低电平时，mcu3的io口接收到t-u-z高电平，测试二极管的反向特性：mcu3的i/o口输出io1.1为高电平时，mcu3的i/o口t-u-f接收到高电平，根据测试结果判断上桥臂二极管是否正常，同理，mcu3测量出下桥臂二极管，并根据测试结果判断下桥臂二极管是否正常。
33.mcu3的i/o口控制切换电路由继电器接通温度采集电路，通过adc口读取测试点adc-t的电压，经过mcu计算出热敏电阻的阻值，通过公式计算出温度值，与当前温度值作比较判断是否正常。
34.mcu3的i/o口控制切换电路由继电器将高压电路接入igbt模块的上桥臂8，且由继电器将主电源接入igbt模块的上桥臂8，通过adc口读取测试点adc-j的电压，判断上桥臂是否击穿，同理，mcu判断出下桥臂是否击穿。
35.mcu3的i/o口输出信号经过驱动电路驱动igbt模块的上桥臂8，电机12开始旋转，mcu3的i/o口读取码盘脉冲数经过计算判断电机12是否运行正常，从而判断上桥臂8驱动是否正常，同理，mcu判断出下桥臂驱动是否正常。
36.进一步地，本装置还有故障指示及存储功能：在整个测试过程中如果发现故障，mcu3将故障信息存入flash、将故障信息通过液晶显示2显示出来，同时i/o口控制开启蜂鸣器10；测试数据传输：mcu3的串行通讯口通过485通讯接口11电路可以与电脑通讯，方便技术人员查看读取测试数据；软件实现：mcu3的软件使用c语言编写，c语言目前应用极为广泛，它灵活、易懂，具有很强的兼容性，后续产品的功能扩展及升级将很方便。
37.实施例2：
38.在本实用新型的igbt模块测量方法中，测试过程具体包括以下步骤：
39.操作按键4开启测试igbt模块后，mcu3通过切换电路采集igbt模块上桥臂8的驱动电阻与电阻采集电路相连，读取电阻采样点的电压值经过计算测量出上桥臂8电阻值；同理mcu3测量出下桥臂9电阻；
40.mcu3通过切换电路将igbt模块上桥臂8的二极管与二极管测试电路相连，读取测试点的电平信号来判断二极管；同理mcu3测量出下桥臂9二极管；
41.mcu3通过温度采集电路读取采集点的电压值经过计算后与实际的温度比较来判断温度传感器是否正常；
42.mcu3通过切换电路将高压接入上桥臂8，读取击穿测试电路电平来判断上桥臂8是否击穿，同理mcu3判断出下桥臂9是否击穿；
43.mcu3通过切换电路将电机12工作电源及上桥臂8与电机12连接，然后开启上桥臂8读取码盘脉冲数，计算出电机12转速判断上桥臂8是否正常，同理mcu3判断出下桥臂9是否正常；
44.在上述测试过程中如果有某项测试发现故障，mcu3控制停止测试将故障信息储存在mcu3中，然后在液晶显示2上显示出故障内容，同时蜂鸣器10响起，mcu3的串行通讯口通过485通讯接口11电路将测试数据传输给电脑。
45.本方法可供igbt模块测试维修人员快速而准确地测试igbt模块以及发现故障点，有效地节约了客户的使用费用、提高了测试维修人员的测试维修效率。
46.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。