一种功率模块测试板及测试系统的制作方法

本发明涉及电子器件测定技术领域，特别是涉及一种功率模块测试板及测试系统。

背景技术：

在风力发电设备中，风电变流器是目前风力发电机组不可缺少的能量变换环节，随着风电机组运行年限的增加，变流器作为机组能量变换的重要组成部分，其故障率也开始逐渐增大，尤其作为变流器内部最关键部分的绝缘栅双极型晶体管(insulatedgatebipolartransistor，igbt)，其故障率占变流器总故障率比为最高。

而在用户使用风电变流器时却面临以下问题：

1)风机传动系统中变频器故障率高，其中功率模块故障率占比较高，且查不到原因，只能更换；

2)更换下来的功率模块无法判定igbt模块好坏，只能整个模块替换或让专业公司维修，费用高；

3)igbt类的故障判断需要风电场运维人员拥有丰富的专业技术经验，并且使用专业的工具，维护成本极高且不便；

4)机组改造后产生大批库存模块，无法判断模块好坏，导致大量库存呆滞无法产生利用价值；

5)功率模块厂家不同，型号多样，无法通用检测，试验。

因此，提供一种具有结构简单、携带方便，且能够快速测定igbt模块好坏的系统是本领域亟待解决的一个技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种功率模块测试板及测试系统，具有结构简单、携带方便，且能够快速、精确测定功率模块的好坏。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种功率模块测试板，包括：测试板和状态显示板；

所述测试板包括：用于测试功率模块好坏的多个插口、用于开启或关闭测试的第一开关和用于开启检测模式的第二开关；

所述插口包括：直流dc+插口和直流dc-插口；

所述状态显示板包括：多个用于显示测试结果的led显示灯组。

可选的，所述第一开关和所述第二开关均为扭子开关。

可选的，所述插口还包括：g极插口、gnd测试插口和交流ac插口。

可选的，所述led显示灯组包括：用于显示测试功率模块正常的led灯、用于显示测试功率模块故障的led灯、用于显示二极管断路的led灯、用于显示驱动故障的led灯和用于显示反馈错误的led灯。

可选的，所述功率模块测试板还包括多个固定孔；所述固定孔设置于所述功率模块测试板边缘，以用于固定所述功率模块测试板。

可选的，所述功率模块测试板还包括电源接口；所述电源插口用于插接电源。

一种功率模块测试系统，包括：箱子和上述的功率模块测试板；

所述测试板通过固定孔固定于所述箱子的箱体中。

可选的，所述箱功率模块测试板及测试系统还包括测试连线；所述测试连线包括插头以用于将功率模块插接于所述功率模块测试板相应的插口中。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的功率模块测试板及测试系统，通过设置多个测试插口，能够便于测试功率模块的好坏的同时具有结构简单的特点。并且，将功率模块测试板固定于箱体中，易于携带，使得作业人员测试更加方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的功率模块测试板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的igbt单管测试简图；

图3为本发明实施例提供的abb功率单元测试简图；

图4为本发明实施例提供的功率模块测试系统的结构示意图。

附图标记：1-箱子，11-箱体，2-功率模块测试板，21-测试板，22-状态显示板，23-电源接口，24-固定孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种功率模块测试板及测试系统，具有结构简单、携带方便，且能够快速、精确测定igbt模块的好坏。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的功率模块测试板的结构示意图，如图1所示，一种功率模块测试，包括：测试板21和状态显示板22；

所述测试板21包括：用于测试功率模块好坏的多个插口、用于开启或关闭测试的第一开关和用于开启检测模式的第二开关；所述第一开关和所述第二开关均为扭子开关。

所述插口包括：直流dc+插口和直流dc-插口。所述插口还包括g极插口、gnd测试插口和交流ac插口

所述状态显示板22包括：多个用于显示测试结果的led显示灯组。所述led显示灯组包括：用于显示测试功率模块正常的led灯、用于显示测试功率模块故障的led灯、用于显示二极管断路的led灯、用于显示驱动故障的led灯和用于显示反馈错误的led灯。

为了便于安装，所述功率模块测试板2还包括多个固定孔24；所述固定孔24设置于所述功率模块测试板2边缘，以用于固定所述功率模块测试板2。

作为本发明的另一实施例，所述功率模块测试板2还包括电源接口23；所述电源插口用于插接电源。

本发明所提供的功率模块测试板2可测单管igbt的型号有英飞凌的fz1600r17hp4、fz2400r17ke3等黑模块；富士电机的1mbi1600vc-170e、1mbi2400vd-170e等黑模块；abb变流器所使用agdr-71cs/fs450r17ke3模块；eupec品牌igbt的ff400r12ke3等。其规格参数和项目名称如下表1所示：

表1

以abb功率单元和单管igbt为例对本发明所提供的功率模块测试板2的工作原理进行说明。

针对科孚德变流器和日立变流器，其功率单元的半导体器件采用的是单管igbt，可以通过功率模块测试板2输出端在igbt直流端加上直流电源，通过控制门极驱动，采样反馈信号信息，对比标准数值，通过内部逻辑运算，就能测试出igbt的好坏。其具体测试原理图如图2所示。

在对abb功率单元进行测试的过程中，在功率模块测试板2上还需要设置驱动板，驱动板包括多个插口。驱动板可直接焊接在igbt模块上，测试中，通过能够匹配的接口，对驱动板和igbt模块一起进行测试。在驱动板的插口输入igbt上下管的驱动信号(con11、con21、con31、con41、con51、con61)，并且在直流母线端加dc供电电源，通过检测装置对反馈信号dc+、ac、dc-的采样和逻辑运算，判断igbt以及反并联二极管的好坏。其具体测试原理图如图3所示。

abb模式测试步骤为：

1)将待测igbt模块拆下放在绝缘台上，连接测试线缆。

2)将igbt测试线先连接到待测igbt的同相上。

3)接入220v电源线，打开柜体侧面电源开关，柜体led指示灯依次闪亮，自检完成后，只剩电源灯常亮。

4)将第二开关拨至检测模式，将第一扭子开关拨至测试开启模式，测试仪自动进行检测，检测结果通过相应led灯显示。

5)igbt一相测试完毕后将第一开关拨至测试关闭模式，将连接线缆移至另一相，依次完成三相测试。若三相正常，则igbt模块单体正常。

infineon模式测试步骤：

1)将待测igbt模块拆下放在绝缘台上，连接测试线缆。具体连接插口如下表2所示：

表2

2)接入220v电源线，打开箱体11侧面电源开关，led指示灯依次闪亮，自检完成后，只剩电源灯常亮。

3)将第二开关拨至检测模式，将第一开关拨至测试开启模式，测试仪自动进行检测，检测结果通过相应led灯显示。

4)测试完毕后将第一开关拨至测试关闭模式，设备断电，拆除连接线缆。

此外，对应于上述提供的功率模块测试板2，本发明还提供了一种功率模块测试系统，如图4所示，该系统包括：箱子1和上述的功率模块测试板2；

所述测试板21通过固定孔24固定于所述箱子1的箱体11中。

而为了便于插接功率测试模块，所述箱功率模块测试板2及测试系统还包括测试连线；所述测试连线包括插头以用于将功率模块插接于所述功率模块测试板2相应的插口中。

本发明提供的功率模块测试板和测试系统相对于现有技术还具有以下优势：

1、对于更换下来的功率模块可以直接库房测试其igbt的好坏，无需再付检测费；

2、对于测试正常的igbt模块，更换到备件库中，节省新备件采购周期，满足风场及时需求；

3、igbt类的故障判断无需风电场运维人员拥有丰富的专业技术经验，只要会使用此检测仪，可快速判断模块是否存在问题，大大降低运维成本；

4、对于机组改造后产生大批库存模块，快速判断模块好坏，可以批量作为库存备件，更换使用，大大降低备件采购成本；

5、解决了集成模块整体采购的问题，只要igbt模块检测良好，相同型号的igbt即可作为备件更换，避免功率单元整个半成品的整体替换导致的成本偏高的的问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。