一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块的制作方法

本发明涉及igbt模块高温反偏老化测试，更具体地说，是涉及一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块。

背景技术：

1、目前，光伏行业的逆变器和风电行业的整流器的功率等级越来越大，传统的低压等级变流器的体积越来越大，成本增加，失去竞争优势。为了解决这一瓶颈问题，各个公司增加研发投入，采用将变流器的电压等级提高，降低电流的办法，降低变流器体积和成本。而功率模块的额定电压等级无法满足使用需求，故采用三电平方案替代原有的两电平方案。三电平的模块结构复杂，考核参数较多，在测试过程中，需要进行极限工况下的测试。

2、目前三电平功率模块的测试方法主要包括以下两种，一、采用传统单管老化方式，即使器件并联老化，需要四次切换，并且需更换老化板或更换不同的连线方式才能完成三电平模块内所有单管的老化；二、高温反偏老化采用普通的上下桥老化方式，需要两次切换，并且也需更换老化板或更换不同的连线方式才能完成三电平模块内所有单管的老化。

3、传统的试验电路和方法，需要通过更换老化板或重新接线的方式来连接试验器件上不同的桥臂或单管，这样就导致同一品种的三电平模块需要配置多种老化板，增加使用成本，或需要更换不同的连线，容易接错，且因在整个三电平模块试验过程中，因更换老化板或接线方式，需要多次(2-4次)的开启烘箱、等待烘箱温度到达且温度、开通高压开始试验、关闭高压结束试验(模块内三电平部分单管)；降温、取出老化板、更换老化板或重新接线、再开启烘箱、等待烘箱温度到达且温度、开通高压开始试验、关闭高压结束试验(模块内三电平模块其它部分单管)，导致运行效率低。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，该模块无需更换老化板，且只需二次切换就可以完成一个三电平模块内所有单管的老化；降低了出错几率，提高了老化处理效率。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，包括测试工装及测试电路，所述测试工装包括底部pcb板，以及固定在底部pcb板上的多个夹持组件，每个夹持组件中均设有一个待测器件，所述测试电路为多组，每组测试电路均通过底部pcb板与相对应的一个待测器件联通，所述测试电路包括正电源pwr+、负电源pwr-、单工位正电源桥臂切换继电器s5，单工位负电源桥臂切换继电器s7以及单工位中间桥臂切换继电器s6，每个继电器均包括两个并联的开关，所述单工位正电源桥臂切换继电器s5连接至待测器件的引脚dc+、引脚n2/ac2；单工位负电源桥臂切换继电器s7连接至待测器件的引脚dc-、引脚n1/ac1；单工位中间桥臂切换继电器s6连接至待测器件的引脚cx、引脚cy；所述测试电路中还包括mcu，mcu通过控制单工位正电源桥臂切换继电器s5，单工位负电源桥臂切换继电器s7以及单工位中间桥臂切换继电器s6三者中不同开关的通断配合，两次操作便能使得待测器件内的所有单管完成老化。

4、作为优选方案，所述正电源pwr+、正电源总继电器s1和单工位正电源桥臂切换继电器s5依次串联，所述单工位正电源桥臂切换继电器s5包括开关s5a和开关s5b，开关s5a连接至待测器件的引脚dc+，开关s5b连接至待测器件的引脚n2/ac2。

5、作为优选方案，所述正电源总继电器s1和单工位正电源桥臂切换继电器s5之间还设有单工位上桥保护继电器s3，所述正电源总继电器s1和单工位上桥保护继电器s3之间还设有采样电阻rir+。

6、作为优选方案，所述负电源pwr-、负电源总继电器s2和单工位负电源桥臂切换继电器s7依次串联，所述单工位负电源桥臂切换继电器s7包括开关s7a和开关s7b，开关s7a连接至待测器件的引脚n1/ac1，开关s7b连接至待测器件的引脚dc-。

7、作为优选方案，所述负电源总继电器s2和单工位负电源桥臂切换继电器s7之间还设有单工位下桥保护继电器s4，所述负电源总继电器s2和单工位下桥保护继电器s4之间设有采样电阻rir-。

8、作为优选方案，所述单工位中间桥臂切换继电器s6连接至正电源pwr+的负极和负电源pwr-的正极，所述单工位中间桥臂切换继电器s6包括开关s6a和开关s6b，开关s6a连接至待测器件的引脚cx，开关s6b连接至待测器件的引脚cy。

9、作为优选方案，所述单工位正电源桥臂切换继电器s5、单工位负电源桥臂切换继电器s7与待测器件之间还设有上桥臂保险丝f1、复用保险丝f2和下桥臂保险丝f3。

10、作为优选方案，所述夹持组件包括夹持底座和盖板，所述夹持底座的一端和盖板一端铰接，所述夹持底座的另一端与盖板的另一端卡接，所述待测器件被夹持在夹持底座和盖板之间，所述夹持组件上还设有导通区域，待测器件的引脚通过导通区域与底部pcb板联通。

11、作为优选方案，所述盖板的另一端固定有锁块座，所述锁块座上铰接有向下延伸的锁块，所述夹持底座的另一端固定有锁扣，锁块卡设在锁扣内。

12、作为优选方案，所述盖板上还设有通孔，所述待测器件上还固定有散热块，散热块上的翅片从通孔中穿出。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

14、本发明采用了上下桥同时的老化测试方式，同时通过切换和控制，一次性把高温试验箱内老化板上的试验器件需要的引脚通过总线座转接装置，一次性引到控制测试电路板上，通过控制测试电路实现上下桥同时加电连接和试验器件内各个单管切换；通过配置的试验逻辑顺序，第一次试验的线路做完后，试验过程中不需要停止烘箱和更换老化板或重新接线，直接切换到第二次试验的线路，总共只需二次就可以完成一个三电平模块内所有单管的老化；从而使老化处理效率提高，也降低了现有测试过程中需要手动改接线的出错几率，且由于摒弃了更换老化板方式，也能进一步降低老化成本。

技术特征：

1.一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，包括测试工装及测试电路，所述测试工装包括底部pcb板(1)，以及固定在底部pcb板(1)上的多个夹持组件(2)，每个夹持组件(2)中均设有一个待测器件(20)，所述测试电路为多组，每组测试电路均通过底部pcb板(1)与相对应的一个待测器件(20)联通，其特征在于：所述测试电路包括正电源pwr+、负电源pwr-、单工位正电源桥臂切换继电器s5，单工位负电源桥臂切换继电器s7以及单工位中间桥臂切换继电器s6，每个继电器均包括两个并联的开关，所述单工位正电源桥臂切换继电器s5连接至待测器件(20)的引脚dc+、引脚n2/ac2；单工位负电源桥臂切换继电器s7连接至待测器件(20)的引脚dc-、引脚n1/ac1；单工位中间桥臂切换继电器s6连接至待测器件(20)的引脚cx、引脚cy；所述测试电路中还包括mcu，mcu通过控制单工位正电源桥臂切换继电器s5，单工位负电源桥臂切换继电器s7以及单工位中间桥臂切换继电器s6三者中不同开关的通断配合，两次操作便能使得待测器件(20)内的所有单管完成老化。

2.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述正电源pwr+、正电源总继电器s1和单工位正电源桥臂切换继电器s5依次串联，所述单工位正电源桥臂切换继电器s5包括开关s5a和开关s5b，开关s5a连接至待测器件(20)的引脚dc+，开关s5b连接至待测器件(20)的引脚n2/ac2。

3.根据权利要求2所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述正电源总继电器s1和单工位正电源桥臂切换继电器s5之间还设有单工位上桥保护继电器s3，所述正电源总继电器s1和单工位上桥保护继电器s3之间还设有采样电阻rir+。

4.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述负电源pwr-、负电源总继电器s2和单工位负电源桥臂切换继电器s7依次串联，所述单工位负电源桥臂切换继电器s7包括开关s7a和开关s7b，开关s7a连接至待测器件(20)的引脚n1/ac1，开关s7b连接至待测器件(20)的引脚dc-。

5.根据权利要求4所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述负电源总继电器s2和单工位负电源桥臂切换继电器s7之间还设有单工位下桥保护继电器s4，所述负电源总继电器s2和单工位下桥保护继电器s4之间设有采样电阻rir-。

6.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述单工位中间桥臂切换继电器s6连接至正电源pwr+的负极和负电源pwr-的正极，所述单工位中间桥臂切换继电器s6包括开关s6a和开关s6b，开关s6a连接至待测器件(20)的引脚cx，开关s6b连接至待测器件(20)的引脚cy。

7.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述单工位正电源桥臂切换继电器s5、单工位负电源桥臂切换继电器s7与待测器件(20)之间还设有上桥臂保险丝f1、复用保险丝f2和下桥臂保险丝f3。

8.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述夹持组件(2)包括夹持底座(22)和盖板(24)，所述夹持底座(22)的一端和盖板(24)一端铰接，所述夹持底座(22)的另一端与盖板(24)的另一端卡接，所述待测器件(20)被夹持在夹持底座(22)和盖板(24)之间，所述夹持组件(2)上还设有导通区域(221)，待测器件(20)的引脚(201)通过导通区域(221)与底部pcb板(1)联通。

9.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述盖板(24)的另一端固定有锁块座(26)，所述锁块座(26)上铰接有向下延伸的锁块(25)，所述夹持底座(22)的另一端固定有锁扣(23)，锁块(25)卡设在锁扣(23)内。

10.根据权利要求1所述的一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，其特征在于，所述盖板(24)上还设有通孔(242)，所述待测器件(20)上还固定有散热块(21)，散热块(21)上的翅片从通孔(242)中穿出。

技术总结
本发明涉及一种用于三电平功率模块的高温反偏老化测试模块，包括测试工装及测试电路，测试工装包括底部PCB板和夹持组件，夹持组件中设有一个待测器件，测试电路通过底部PCB板与相对应的一个待测器件联通，测试电路包括正电源PWR+、负电源PWR‑、单工位正电源桥臂切换继电器S5，单工位负电源桥臂切换继电器S7、单工位中间桥臂切换继电器S6和MCU，每个继电器均包括两个并联的开关，MCU通过控制单工位正电源桥臂切换继电器S5，单工位负电源桥臂切换继电器S7以及单工位中间桥臂切换继电器S6三者中不同开关的通断配合，使得待测器件内的所有单管完成老化测试。本发明提高了老化处理效率，也降低了出错几率。

技术研发人员：吴志刚,刘年富,陈益敏,魏徕,刘晖
受保护的技术使用者：杭州高裕电子科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16