一种IGBT的短路测试方法和测试装置与流程

本技术涉及半导体短路测试领域，具体而言涉及一种igbt的短路测试方法和测试装置。

背景技术：

1、绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，简称igbt)具有金属氧化物半导体场效应管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，简称mosfet)的高速导通性及双极型晶闸管的低电阻性的优点，被广泛应用于电动汽车、新能源、工业变频、智能电网、轨道交通等领域。

2、为了考量igbt功率器件在极端工况下的耐受能力，通常需要对igbt功率器件进行短路测试。相关技术中，针对常规的igbt功率器件的一类短路测试方法，通常通过使用高压电源、低压电源、信号发生器、测试评估板、数字示波器及相应探头搭建测试环境，此方法需要人工操作完成短路电流等短路参数的读取以及记录短路持续时间或次数，较依赖于人员操作，效率较低，且容易出现失误，导致测试结果不准确；此外，需要配套信号发生器及示波器等使用，测试投入成本较高。

技术实现思路

1、在
技术实现要素：
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

2、第一方面，提供一种igbt的短路测试装置，包括：

3、供电回路，供电回路包括待检测igbt，供电回路的一端连接电源，另一端接地；

4、控制装置，控制装置具有信号输出端口、电流采样端口，控制装置的电流采样端电连接待检测igbt的电流输出端，控制装置的信号输出端口适于连接待检测igbt的控制端，被配置为：

5、给待检测igbt发送脉冲驱动信号，以驱动待检测igbt短路，

6、获取待检测igbt的已短路次数，并检测待检测igbt的当前短路电流，其中，

7、当当前短路电流的上升沿宽度和下降沿宽度中的至少一者超出预定阈值范围时，则确定当前短路电流异常，

8、当当前短路电流的上升沿宽度和下降沿宽度在预定阈值范围内时，则确定当前短路电流正常，将已短路次数加1，以获得当前短路次数，

9、重复以上步骤直到当前短路电流异常时或者当前短路次数达到预定次数时停止；

10、显示器，显示器连接控制装置，显示器被配置为：在当前短路电流异常时，显示已短路次数，或者，在当前短路电流正常时，显示当前短路次数。

11、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过该短路测试装置的控制装置，可以实现对于短路电流以及短路测试的自动测试和记录，其测试效率更高，且不易失误，测试结果更加准确，并且通过使用例如单片机的控制装置，测试投入成本低，并且通过显示器显示该已短路次数和当前短路次数，可以使用户直观的获取到对待检测igbt短路测试通过的次数，从而便于用户对该待检测igbt的稳定性进行判断。

12、在本技术的一些实施例中，显示器还被配置为：当确定当前短路电流异常时，显示用于提示测试异常的第一提示信息。

13、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过显示该第一提示信息，可以无需用户再手动去查询测试结果，可以使用户及时的获知测试异常，提高检测效率并节省用户时间。

14、在本技术的一些实施例中，控制装置还包括驱动信号采样端，连接待检测igbt的控制端，被配置为：获取驱动信号，并对驱动信号进行检测以确定驱动信号的状态，其中，

15、当驱动信号的状态正常时，则控制装置的计时器从零开始计时，当计时器的计时时间达到预设延时时间时，控制装置的电流采样端口采样当前短路电流。

16、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过在达到该延时后再进行电流采样可以确保能够采集到相对完整的下降沿的宽度，从而便于根据下降沿的宽度对待检测igbt的短路电流的状态进行分析，进而确定短路电流是否异常。

17、在本技术的一些实施例中，还包括报警装置，报警装置连接控制装置，当未检测到驱动信号或检测到驱动信号异常时，控制装置控制报警装置发出警告信号。

18、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过报警装置提醒用户测试异常，以便用户及时发现并对异常进行处理，保证测试顺利进行。

19、在本技术的一些实施例中，当当前短路次数达到预定次数时，显示器还被配置为：显示用于提示测试完成的第二提示信息。

20、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过显示第二提示信以便用户能够及时获知测试完成，方便其对已测试器件进行处理并及时获取测试结果。

21、在本技术的一些实施例中，还包括：报警装置，报警装置连接控制装置，被配置为：当当前短路次数达到预定次数时输出第一报警信号，当当前短路电流异常时，输出第二报警信号，其中第一报警信号不同于第二报警信号。

22、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过使用不同类型的报警信号，可以便于用户区分是何种情况导致的报警，以便用户对报警进行适应性的应对。

23、在本技术的一些实施例中，报警装置包括：

24、警示灯，当当前短路次数达到预定次数时，警示灯以第一灯光颜色进行报警提示，当当前短路电流异常时警示灯以第二灯光颜色进行报警提示，第一灯光颜色不同于第二灯光颜色；和/或

25、扬声器，当当前短路次数达到预定次数时，扬声器以第一声音信号进行报警提示，当当前短路电流异常时扬声器以第二声音信号进行报警提示。

26、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过不同的灯光颜色报警，可以便于用户区分是何种情况导致的报警，以便用户对报警进行适应性的应对。通过声音报警信号可以在当前短路次数达到预定次数时或当前短路电流异常时，使用户能够在第一时间注意到测试情况，从而迅速做出反应。

27、在本技术的一些实施例中，还包括：

28、驱动电路，待检测igbt的控制端通过驱动电路连接控制装置，其中，驱动电路包括：

29、隔离驱动电路，隔离驱动电路设置在驱动信号输出端口和待检测igbt的控制端之间。

30、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过隔离驱动电路，可以隔离来自vcc电源中的高压干扰，阻止该高压干扰损坏例如单片机的控制装置。

31、在本技术的一些实施例中，驱动电路还包括串联连接的限流器和下拉电阻，限流器的第一端连接隔离驱动电路，下拉电阻的第一端连接限流器的第一端，下拉电阻的第二端接地，其中，igbt的控制端连接限流器和下拉电阻之间的节点。

32、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过限流器可以确保驱动电路中的电流在允许范围内，从而保护igbt不会因为驱动电流过大而损坏，使igbt能够稳定工作。而通过下拉电阻可以使得待检测igbt在导通前其栅极g和发射极e两端处于相同电平，避免待检测igbt的栅极g和发射极e受到干扰造成误导通。

33、在本技术的一些实施例中，供电回路还包括：

34、熔断元件，待检测igbt的第一端通过熔断元件电连接电源。

35、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：该熔断元件作为电路保护装置，限制短路测试中大电流对稳压电源造成损坏。

36、在本技术的一些实施例中，供电回路还包括：

37、采样电阻，采样电阻的一端连接待检测igbt的第二端，采样电阻的另一端接地。

38、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：当待检测igbt导通时发生短路，短路电流也流过采样电阻，从而通过监测采样电阻的电流即可获得短路电流，也即通过本技术的采样电阻便于对待测试iegt的短路电流进行测试。

39、在本技术的一些实施例中，显示器还被配置为：显示短路时间和/或当前短路电流的数值。

40、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过实时的显示该短路电流可以便于用户对当前短路电流isc进行观察，便于用户根据当前短路电流isc判断当前短路测试结果的准确性，而通过显示短路时间则可以便于用户确定是否是按照设定的时间进行测试。

41、本技术的第二方面提供一种igbt的短路测试方法，该方法包括：

42、通过控制装置的信号输出端口输出驱动信号给待测试igbt的控制端，以驱动待测试igbt短路；

43、获取igbt的已短路次数，并检测待检测igbt的当前短路电流，其中，

44、当当前短路电流的上升沿宽度和下降沿宽度中的至少一者超出预定阈值范围时，则确定当前短路电流异常，

45、当当前短路电流的上升沿宽度和下降沿宽度在预定阈值范围内时，则确定当前短路电流正常，将已短路次数加1，以获得当前短路次数，

46、重复以上步骤直到当前短路电流异常时或者当前短路次数达到预定次数时停止；

47、在当前短路电流异常时，显示已短路次数，或者，在当前短路电流正常时，显示当前短路次数。

48、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过该短路测试方法的控制装置，可以实现对于短路电流以及短路测试的自动测试和记录，其测试效率更高，且不易失误，测试结果更加准确，并且通过使用例如单片机的控制装置，测试投入成本低，并且通过显示器显示该已短路次数和当前短路次数，可以使用户直观的获取到对待检测igbt短路测试通过的次数，从而便于用户对该待检测igbt的稳定性进行判断。

49、在本技术的一些实施例中，方法还包括：

50、当确定当前短路电流异常时，通过显示器显示当前短路次数，并显示测试异常的第一提示信息。

51、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过显示该第一提示信息，可以无需用户再手动去查询测试结果，可以使用户及时的获知测试异常，提高检测效率并节省用户时间。

52、在本技术的一些实施例中，方法还包括：

53、获取驱动信号，并对驱动信号进行检测以确定驱动信号的状态，其中，当驱动信号的状态正常时，则控制装置的计时器从零开始计时，并控制装置获取已短路次数；

54、当计时器的计时时间达到预设延时时间时，控制装置的电流采样端口采样当前短路电流。

55、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过在达到该延时后再进行电流采样可以确保能够采集到相对完整的下降沿的宽度，从而便于根据下降沿的宽度对待检测igbt的短路电流的状态进行分析，进而确定短路电流是否异常。

56、在本技术的一些实施例中，方法还包括：

57、当未检测到驱动信号或检测到驱动信号异常时，控制报警装置发出警告信号。

58、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过报警装置提醒用户测试异常，以便用户及时发现并对异常进行处理，保证测试顺利进行。

59、在本技术的一些实施例中，方法还包括：

60、当当前短路次数达到预定次数时，通过显示器显示用于提示测试完成的第二提示信息。

61、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过显示第二提示信以便用户能够及时获知测试完成，方便其对已测试器件进行处理并及时获取测试结果。

62、在本技术的一些实施例中，方法还包括：

63、当当前短路次数达到预定次数时，报警装置输出第一报警信号；

64、当当前次短路电流异常时，报警装置输出第二报警信号，其中第一报警信号不同于第二报警信号。

65、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过使用不同类型的报警信号，可以便于用户区分是何种情况导致的报警，以便用户对报警进行适应性的应对。

66、在本技术的一些实施例中，方法还包括：显示短路时间和/或当前短路电流的数值。

67、上述技术方案中具有如下优点或有益效果：通过实时的显示该短路电流可以便于用户对当前短路电流isc进行观察，便于用户根据当前短路电流isc判断当前短路测试结果的准确性，而通过显示短路时间则可以便于用户确定是否是按照设定的时间进行测试。