本实用新型涉及电容参数的测量装置，尤其是一种基于大功率IGBT与波形分析的电容DV/DT参数测试装置。
背景技术：
随着电子工业尤其是电力电子工业的不断发展，相关产品对电容DV/DT参数值的要求越来越高，尤其是被用于高电压大电流的电源滤波、电磁干扰抵制等场合。然后，市场上电容DV/DT值的测量装置却鲜有提供，而需求却与日俱增。
根据电容DV/DT值的定义：I＝C*DV/DT，欲测得电容可以承受的峰值DV/DT值，则必须在保证电容C不损坏的条件下，测得电容可以承受的电大电流值，显然这种方法在实际工程中是无法实现的，因为无法测量电容损坏的临界点，同时也无法提供如此大的电流源。
因此，从另外的DV/DT值的定义出发，测量电容在从0V上升至峰值电压过程中所获利的最大DV/DT值，即电压对时间导数的最大值，在电压与时间的波形中则表现为波形的最大斜率，通过这种方法即可测得电容DV/DT参数值。
目前采用上述方法的电容DV/DT参数值测量装置普遍存在以下问题：
1、采用小电流恒频率交流激励，与实际状况相去甚远，误差较大；
2、为了接近电容的实际使用状况，采用了大电流的方法，然后通常采用提高电压的方法，采用高压开关来切换各种电压值的测试源，由于测量中存在着大电流，对高压开关的触点是个严酷考验，采用该种测量方法的装置一般寿命不长。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种基于大功率IGBT与波形分析的电容DV/DT参数测试装置，采用大功率IGBT为测量提供不同电压及频率的激励电压，可以使测量环境更接近电容实际工作环境，从而获得更准确的数据。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于大功率IGBT与波形分析的电容DV/DT参数测试装置，包括DV/DT信号源、示波器、以及计算机；所述计算机与DV/DT信号源通过RS232通信接口相连接；所述计算机与示波器通过USB通信接口相连接；被测电容连接于DV/DT信号源和示波器之间；所述计算机通过RS232及USB通信接口与DV/DT信号源及示波器进行通信，完成控制与数据采集的任务。
进一步的说，本实用新型所述的DV/DT信号源包括DV/DT信号控制器、压控直流稳压电源、IGBT驱动模块、IGBT模块以及限流电阻；所述的DV/DT信号控制器的输入端通过RS232连接计算机；DV/DT信号控制器的输出端分别连接压控直流稳压电源的输入端和IGBT驱动模块的输入端；所述IGBT驱动模块接受频率控制信号并驱动IGBT模块工作；所述限流电阻与IGBT模块相连接。
再进一步的说，本实用新型所述的DV/DT信号控制器包括主控单元、看门狗电路、RS232电平转换及隔离电路、频率选择信号隔离电路、频率信号产生电路、D/A转换电路以及模拟信号隔离电路；所述RS232电平转换及隔离电路将来自计算机的RS232通信信号经过处理后传输至主控单元；主控单元的输出端分别连接频率选择信号隔离电路和D/A转换电路；所述D/A转换电路的输出端连接模拟信号隔离电路；所述频率选择信号隔离电路的输出端连接频率信号产生电路。
本实用新型的有益效果是：
1、通过采用大功率IGBT模块，提高了测量电压与测量频率，使得测量更接近电容实际使用环境，提高了电容DV/DT参数测量值的精确度；
2、计算机通过多次采集波形数据并分析，可以消除测量过程中的随机误差，提高了测量精度；
3、采用计算机系统进行数据分析、存储，方便对测量数据进行管理、应用；
4、整体测量系统结构简单，可靠性高，成本低廉，性能良好，可实现自动化测量。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的测量装置结构组成图；
图2是图1中的DV/DT信号源组成图；
图3是图2中的DV/DT信号控制器组成图。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
如图1所示，基于大功率IGBT与波形分析的电容DV/DT参数测试装置，包括了DV/DT信号源1、示波器2、计算机3。计算机3通过RS232通信控制DV/DT信号源1产生预置电压幅度与频率的方波信号，同时通过USB通信调整示波器2对信号的捕捉方式，并采集波形图，对波形图进行数据分析，获得被测试电容的DV/DT参数值。示波器2采用了普源公司产品，具体型号为DS1102E。计算机3采用了研华工控公司的产品，为工业计算机。计算机3与DV/DT信号源1通过RS232通信接口相连接。计算机3与示波器2通过USB通信接口相连接。
DV/DT信号源1如图2所示，包括了DV/DT信号控制器11、压控直流稳压电源12、IGBT驱动模块13、IGBT模块14、限流电阻15。DV/DT信号控制器11接受计算机3的控制命令，解析后分别输出电压控制信号与频率控制信号，以控制压控直流稳压电源12输出所需电压及频率信号，其中电压控制信号为模拟直流电压信号，频率控制信号为TTL电平数字信号。IGBT驱动模块13接收频率控制信号，完成IGBT驱动死区调整后驱动IGBT模块14工作，输出方波信号，限流电阻15仅超限止电流的作用，以保护IGBT模块。IGBT驱动模块13采用了日本三菱公司产品，具体型号为PS22A78-E。IGBT模块14采用了日本三菱公司产品，具体型号为CM75TU-24F。限流电阻15采用了铝合金电阻RX24-25W 1RJ。
DV/DT信号控制器11如图3所示，包括了主控单元111、看门狗电路112、RS232电平转换及隔离电路113、频率选择信号隔离电路114、频率信号产生电路115、D/A转换电路116、模拟信号隔离电路117。来自计算机3的RS232通信信号经过RS232电平转换及隔离电路113后被传输至主控单元111，主控单元111采用32位ARM Cortex M3系列单片机，具体型号为STM32F106，其对串行命令解析，分析输出电压控制信号与频率控制信号。其中，主控单元111输出并行信号控制D/A转换电路116输出模拟直流电压信号，并通过模拟信号隔离电路117隔离输出至压控直流稳压电源12；而主控单元111输出并行信号至频率选择信号隔离电路114，经隔离后输出至频率信号产生电路115，从而产生所需频率信号，并传输至IGBT驱动模块13及IGBT模块14，为被测电容提供激励信号。
完成一次测量是通过以下5个步骤实现的：
1、计算机3通过RS232串口通信发出设置电压幅度命令，DV/DT信号控制器11对其进行解析，控制压控直流稳压电源12输出所需直流电压值。
2、计算机3通过RS232串口通信发出设置信号频率命令，DV/DT信号控制器11对其进行解析，控制压控直流稳压电源12输出所需频率信号。
3、计算机3通过USB通信接口发出调整捕捉电压信号命令，示波器2解析并作出调整，计算机3采用波形信号数据，分析信号数据，如数据不满足要求则计算机3继续发出调整捕捉电压信号命令，直到计算机3所采用波形信号数据满足要求。
4、计算机3通过USB通信接口发出调整捕捉时间命令，示波器2解析并作出调整，计算机3采用波形信号数据，分析信号数据，如数据不满足要求则计算机3继续发出调整捕捉时间命令，直到计算机3所采用波形信号数据满足要求。
5、计算机3通过USB通信接口从示波器2再重新采集一次数据，对数据进行分析，获得电容DV/DT参数值。
以上说明书中描述的只是本实用新型的具体实施方式，各种举例说明不对本实用新型的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离实用新型的实质和范围。