专利名称：一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种脉冲发生装置，尤其是涉及一种应用于变流模块功率器件IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)开关性能验证测试的门极脉冲发生装置。
背景技术：
随着中国变流技术的飞速发展，变频变压技术凭借其自身的强大技术优势，在工业传动市场应用的普及率越来越高。而市场上针对变流器核心部件变流模块出厂考核测试系统的搭建方式也各式各样，有的甚至不对变流模块功率器件IGBT的开关性能进行单独的出厂验证，这也就导致变流器进行出厂功率考核或现场应用时变流模块的失效甚至爆炸的机率大大提高(这样不但提高了产品质量隐患，还无形中大大提高了供应商的制造和售后成本)。究其根源，很大一部分是由于变流模块功率器件IGBT开关性能验证的门极脉冲信号的可控性、可靠性和稳定性要求很高。在对变流模块进行装机或单独出厂前必需对变流模块功率器件IGBT的开关性能进行验证和适当的功率考核，以确保变流模块的出厂质量，其开关性能测试系统如图1所示。为验证变流模块中功率器件IGBT的开关性能，需分别对同一桥臂上管(下管)IGBT的门极提供两个不同脉冲宽度(脉宽可调)的控制脉冲信号。如图2所示，上半部分是门极脉冲发生装置输出开关控制脉冲波形，下半部分是功率器件IGBT导通和截止时C、E间的电压和电流波形。同时测量并记录上管(下管)功率器件IGBT第二个脉冲关断时C极与E极间 VDM的电压值和第二个脉冲打开时上管(下管)功率器件IGBT的C极与E极间电流的大小。目前国产变流产品正迅速发展，相应产量也越来越大，由于变流模块功率器件 IGBT开关性能验证的测试对测试系统稳定性和测试精度要求较高。目前国内业界通用的变流模块功率器件IGBT开关性能验证的门极脉冲发生系统主要存在输出功率不稳、输出门极脉冲电压波形边沿时间较长(波形上升沿和下降沿不够陡峭)、易受外界信号干扰而导致输出信号稳定性不足、门极脉冲信号的可控性不强以及成本昂贵、检修复杂和故障维修成本高等缺陷；这也就造成了产品的测试速度相当缓慢，测试效率不高，在后续大批量生产中，无法符合速度快、低成本的要求，也可能会由于测试系统原因导致测试准确率不高而给产品质量带来隐患。目前国内变流行业中很多变流模块功率器件IGBT开关性能验证的门极脉冲发生系统都是采用直接使用产品控制箱产生门极脉冲信号、或是软硬件相结合的数字电路产生，或者是通过普通信号发生器加功率放大器相结合的方式产生。前两种方式的缺陷是通用性差(如果要对门极脉冲信号的脉宽或输出电压幅值进行调整，操作起来就比较复杂有的需要修改硬件，有的需要修改软件，也有的需要同时修改软件和硬件)、检修复杂、故障维修成本高；第三种方式的显著缺陷为成本高昂、系统大稳定性差、操作复杂，且一旦故障维修成本也很高。目前行业中通用的变流模块功率器件IGBT开关性能验证的门极脉冲发生系统主要存在以下缺陷
(1)输出功率不稳定有时会因此而导致功率器件IGBT的开通和关断不可靠，特别是进行大功率变流模块考核时表现尤为严重。(2)输出门极脉冲电压波形边沿时间过长(波形上升沿和下降沿不够陡峭)导致功率器件IGBT的开通和关断损耗增大，同时也将导致功率器件IGBT的开通和关断动态特性达不到所需的考核工作环境要求；因此势必对功率器件IGBT的开通、关断电流和电压大小产生直接影响(特别是进行高电压变流模块考核时)，导致得不到准确的试验数据而给产品质量带来严重隐患。(3)易受外界信号干扰而导致输出信号稳定性不足如果信号不稳定将直接改变功率器件IGBT的静态和动态工作环境，也势必对功率器件IGBT的开通、关断电流和电压大小产生直接影响(特别是进行大功率变流模块考核时)，导致得不到准确的试验数据而给产品质量带来严重隐患。(4)检修复杂和故障维修成本高业界数字电路结构的变流模块功率器件IGBT开关性能验证的门极脉冲发生系统由于采用的是集成电路、软硬件相结合的控制方式，同时也就对其检修和故障维修成本提出了更高的要求，甚至其维修成本得不偿失。(5)门极脉冲信号的可控性不强有的只能产生固定门极脉冲信号，如果要对信号的脉宽或输出电压幅值进行调整，操作起来就比较复杂(有的需要修改硬件，有的需要修改软件，也有的需要同时修改软件和硬件)，这也就在很大程度上降低了门极脉冲发生系统的通用性。
发明内容
本发明的目的是提供一种通用性高、信号稳定、高精度的变流模块功率器件IGBT 开关性能验证测试用门极脉冲发生装置，能够很好地提高测试质量、提升测试效率、节约设备投入成本，增强装置的通用性，有效降低操作员的入门门槛。本发明具体提供了一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的实施方式， 一种变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置，包括电源输入电路，脉冲复位电路，脉冲启动电路，脉冲形成电路，脉宽调节电路，门极脉冲输出电路一，门极脉冲输出电路二，IGBT 工作状态信号反馈控制电路，电源输入电路与脉冲形成电路连，对外部电源输入的DC5V和 DC15V进行滤波和保护处理，DC5V电源对门极脉冲发生装置中的逻辑芯片进行供电和产生 DC5V控制信号，DC15V电源将DC5V门极脉冲上拉为DC15V脉冲输出；脉冲复位电路与脉冲形成电路相连，对门极脉冲发生装置进行清零复位，并做好下一步测试的操作准备；脉冲启动电路与脉冲形成电路相连，对门极脉冲发生装置进行触发，使门极脉冲发生装置产生一组合适的双脉冲门极脉冲信号；脉冲形成电路产生一组高低电平信号，经过处理后输出一组稳定的DC5V双脉冲电信号PLUS ；脉宽调节电路与脉冲形成电路相连，对脉冲形成电路输出的双脉冲门极脉冲信号进行脉冲宽度和两门极脉冲间的延时进行调节；
门极脉冲输出电路一与脉冲形成电路相连，将脉冲形成电路产生的双脉冲转变成两组互为反向的DC5V双脉冲门极触发信号；门极脉冲输出电路二与门极脉冲输出电路一相连， 对两组互为反向的DC5V双脉冲门极触发信号分别进行上拉处理，并输出两组稳定的互为反向DC15V双脉冲门极触发信号；IGBT工作状态信号反馈控制电路与脉冲形成电路相连，监测被测IGBT模块的工作状态信号，当被测IGBT模块出现异常时，产生封锁脉冲信号。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 门极脉冲发生装置还包括工作状态检测及指示电路，工作状态检测及指示电路与脉冲形成电路相连，对门极脉冲发生装置的工作状态和工作指标进行显示和监测。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 双脉冲门极脉冲信号幅值的大小通过调节电源输入电路中DC15V电源输入电压幅值的大小来调整。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 门极脉冲发生装置包括脉冲使能信号输出电路，脉冲使能信号输出电路的作用在于给变流模块提供一受控的DC 5V或DC 15V高电平工作允许信号，告知变流模块驱动板可以开始接收门极触发脉冲信号，否则变流模块驱动板将禁止接收门极触发脉冲信号。变流模块驱动板是整个变流模块中的一部分，变流模块驱动板与本发明的变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置相连。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 门极脉冲发生装置包括DC15V输出电路，DC15V输出电路通过脉冲形成电路与电源输入电路相连，其作用在于给变流模块驱动板提供一受控的RC滤波处理后DC15V工作电压信号， 使变流模块驱动板受电开始工作。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 脉冲形成电路的门极脉冲形成是由手动给D触发器IC3的CLK端一脉冲信号，由该D触发器产生一个低脉冲信号给双可重触发的单稳态触发器IC4，然后由单稳态触发器IC4产生两个5V的高低电平信号，再通过脉冲输出电路中或门电路IC6和反相器IC7对高低电平信号进行逻辑处理后产生一组稳定，且边沿陡峭的DC5V双脉冲电压波形PLUS。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 门极脉冲输出电路二通过三极管Vl和三极管V3将DC5V门极脉冲信号进行上拉处理，放大为DC15V的门极脉冲信号，实现信号的隔离和放大。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 脉宽调节电路通过调整电位器VRl调节首个脉冲的脉宽时间Tl，通过调整电位器VR2调节两脉冲间距时间T2，通过调整电位器VR3调节第二个脉冲的脉宽时间T3。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 脉冲复位电路包括上电复位电路和手动复位电路，上电复位电路对D触发器IC3和单稳态触发器IC4进行上电清零复位，手动复位电路由手动产生一低电平信号给D触发器IC3进行清零复位处理，并做好产生下一组试验门极触发脉冲信号的准备。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置进一步的实施方式， 当被测IGBT模块出现异常时，由变流模块发出FOU信号经过反相器IC7进行逻辑隔离处理后送入D触发器IC3产生一高电平信号来封锁脉冲信号的产生，设置跨接套JPl用来适应变流模块异常信号为高电平或低电平不同设置时的需要。通过实施本发明具体实施方式
所描述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，在针对传统变流模块功率器件IGBT开关性能验证的门极脉冲发生装置缺点的基础之上，提高了测试质量、提升了测试效率、节约了设备投入的成本，增强了装置的通用性，有效地降低了操作员的入门门槛。同时，由于电路构成设计简单，可以很好的简化检修步骤和降低故障维修成本，可修复性价比高，确保了应用过程中的稳定性。
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，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有技术变流模块功率器件IGBT的开关性能测试系统简图2是现有技术测试系统的控制信号波形及各测量点电压、电流波形示意图； 图3是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的系统功能结构框图； 图4是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的电源输入电路原理
图5是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的上电复位电路原理
图6是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的手动复位电路原理
图7是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的脉冲启动电路原理
图8是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的脉冲形成电路原理
图9是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的DC5V脉冲输出电路原理图10是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置DC5V双脉冲电压波形示意图11是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置DC15V双脉冲电压波形示意图12是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的DC15V脉冲输出电路原理图13是本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的IGBT变流模块异常信号反馈电路原理图。其中1-功率模块，2-示波器，3-万用表，4-电流探头，5-电感，6_门极脉冲发生装置，7-驱动模块，8-高压电源，9-电容，10-低压电源，11-电源输入电路，12-脉冲复位电路，13-脉冲启动电路，14-脉冲形成电路，15-脉宽调节电路，16-门极脉冲输出电路一， 17-门极脉冲输出电路二，18- IGBT工作状态信号反馈控制电路，19-工作状态检测及指示电路，20-脉冲使能信号输出电路，21-DC15V输出电路，IGBTl、IGBT2-IGBT器件。
具体实施例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的一部分实施例，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作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。作为本发明一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的具体实施方式
，为产生验证变流模块中功率器件IGBT的开关性能测试过程中所需的两个不同脉宽脉冲控制信号，如图3所示的变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置包括电源输入电路11，脉冲复位电路12，脉冲启动电路13，脉冲形成电路14，脉宽调节电路15，门极脉冲输出电路一 (DC5V脉冲输出电路)16，门极脉冲输出电路二(DC15V脉冲输出电路)17 (脉冲上拉电路)， IGBT工作状态信号反馈控制电路18，工作状态检测及指示电路19 (IGBT故障信号、脉冲信号状态等组成)。各分电路模块结构功能介绍如下
电源输入电路11 主要对外部电源输入的DC5V和DC15V进行滤波和保护处理，DC5V主要对变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置中的各逻辑芯片进行供电和产生各种DC5V 控制信号；DC15V电源主要是用于将DC5V门极脉冲上拉为DC15V脉冲输出。脉冲复位电路12 产生合适的低电平信号对变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置进行清零复位，并做好下一步试验操作准备。脉冲启动电路13 产生一个合适的低电平信号对变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置进行触发，使门极脉冲发生装置产生一组合适的双脉冲门极脉冲信号。脉冲形成电路14 通过门极脉冲发生装置内部逻辑电路的相互触发，并产生一组合适的高低电平信号，然后经过若干逻辑处理后输出一组稳定的DC5V双脉冲门极脉冲信号。脉宽调节电路15 通过改变电路的阻容系数分别对脉宽Tl、T3和脉冲延时T2进行大小调节控制。DC5V脉冲输出电路16 将脉冲形成电路14产生的双脉冲转变成两组互为反向的 DC5V双脉冲门极触发信号。DC15V脉冲输出电路17 对两组互为反向的DC5V双脉冲门极脉冲信号分别进行上拉处理，并输出两组稳定的互为反向DC15V双脉冲门极触发信号。该信号也可以通过改变 DC15V电源输入电压幅值大小来调整双脉冲门极触发信号输出电压幅值的大小。IGBT工作状态信号反馈控制电路18 该部分电路主要包括对变流模块功率器件 IGBT的使能控制，以及变流模块功率器件IGBT各异常工作状态的保护。工作状态检测及指示电路19 该部分电路主要是起到人机控制的可视化，以及便于异常检修和故障处理，对变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置的各项工作状态和工作指标进行显示和监测。脉冲使能信号输出电路20 该部分电路主要是起到给变流模块提供一受控的DC 5V或DC 15V高电平工作允许信号，告知变流模块驱动板可以开始接收门极触发脉冲信号， 否则变流模块驱动板将禁止接收门极触发脉冲信号。变流模块驱动板是整个变流模块中的一部分，变流模块驱动板与本发明的变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置相连。DC15V输出电路21 该部分电路主要是起到给变流模块驱动板提供一受控的RC滤波处理后DC15V工作电压信号，使变流模块驱动板受电开始工作。
下面对系统各组成部分的结构和功能详细介绍如下
(1)电源输入电路11 主要对外部电源输入的DC5V和DC15V进行滤波和保护处理，以及对电源开通和关断时的尖峰电压进行吸收和平缓处理，以保护受电元器件不被异常电信号损伤(电路结构详见图4所示)。DC5V电源主要对门极脉冲发生装置中的各逻辑芯片进行供电和产生各种DC5V控制信号；而DC15V电源主要是用于将DC5V门极脉冲上拉为DC15V 脉冲输出。(2)脉冲复位电路12 产生合适的低电平信号对门极脉冲发生装置进行清零复位，并做好下一步试验操作准备。脉冲复位电路由上电复位和手动复位两部分组成。 上电复位电路主要是对D触发器(74LS74)和单稳态触发器(74LS123 )进行上电清零复位(电路结构详见图5所示)。手动复位电路手动产生一合适的低电平信号给D触发器(74LS74)进行清零复位处理，并做好产生下一组试验门极触发脉冲信号的准备(电路结构详见图6所示)。(3)脉冲启动电路13 手动产生一合适的低电平信号给D触发器(74LS74)，对D触发器(74LS74)进行触发，使门极脉冲发生装置产生一组理想的双脉冲门极脉冲信号(电路结构详见图7所示)。(4)脉冲形成电路14 该脉冲形成电路是由手动给D触发器IC3 (74LS74)的CLK 端一脉冲信号，由该D触发器(74LS74)产生一个低脉冲信号给双可重触发的单稳态触发器 IC4 (74LS123)，然后由单稳态触发器(74LS123)产生两个5V的高低电平信号，再通过脉冲输出电路中或门电路IC6 (74LS32)、反相器IC7 (74HC04)等对高低电平信号进行若干逻辑处理后产生一组稳定，且边沿陡峭(波形上升沿和下降沿时间短)的DC5V双脉冲电压波形 PLUS。(5)脉宽调节电路15 该脉宽调节电路的基本工作原理是利用电阻、电容的充放电延时特性对充放电电压检测的功能，实现定时或延时，实际使用过程中只需按照实际试验需求灵活改变电路阻容值的大小(本电路主要通过改变电阻大小)，就可以取得在一定时间范围的定时或延时脉冲输出。从该原理出发，该脉冲形成电路还具有单个脉宽大小调节 (T1、T3)和脉冲延时大小调节(T2)的功能
调整电位器VR1，首个脉冲的脉宽时间Tl将会跟随调节； 调整电位器VR2，两脉冲间距时间Τ2将会跟随调节； 调整电位器VR3，第二个脉冲的脉宽时间Τ3将会跟随调节。(6)DC5V脉冲输出电路16 对脉冲形成电路产生的一组DC5V双脉冲电压波形 (PLUS)信号进行处理，并输出两组互为反向的DC5V双脉冲门极触发信号(波形详见图10 所示)。(7)DC15V脉冲输出电路17 对两组互为反向的DC5V双脉冲门极触发信号分别进行上拉处理，并输出两组稳定的DC15V双脉冲门极触发信号(波形详见图11所示)。为了满足不同电压幅值等级IGBT功率器件门极触发脉冲信号的需要，该脉冲输出电路也可以通过改变DC15V电源输入电压的大小来调整双脉冲门极脉冲信号电压幅值的大小，只要选择性能合适的三极管VI、V3，再加上合理的外围电路设计，就可以做到输入 DC电压有多高，输出双脉冲门极脉冲信号的电压幅值就有多高(且门极脉冲波形各项参数指标也能达到试验考核要求)，以达到功能扩展，提高本装置的通用性(具体电路结构详见图12所示)。通过三极管VI、V3等器件将DC5V门极脉冲信号进行上拉处理，放大为DC15V的门极脉冲信号，实现了工作信号与形成信号的隔离和放大，提高了 DC15V工作脉冲信号的抗干扰性能，确保装置可以高电压驱动输出(可以做到DC15V电压输入端输入DC电压有多高，输出双脉冲门极脉冲信号的电压幅值就有多高，以达到功能扩展，提高了本装置的通用性)。(S)IGBT工作状态信号反馈控制电路18 当被测IGBT模块出现异常时，由变流模块发出FOU信号经过反相器IC7(74HC04)进行逻辑隔离处理后送入D触发器IC3(74LS74) 产生一高电平信号来封锁脉冲信号的产生。同时，跨接套JPl的作用是用来适应变流模块异常信号为高电平或低电平不同设置时的需要，用以实现异常保护功能的通用性(具体电路结构详见图13所示)。(9)装置工作状态检测及指示电路19 该部分电路主要是起到人机控制的可视化，以及便于异常检修和故障处理，对门极脉冲发生装置的各项工作状态和工作指标进行显示和监测。(10)脉冲使能信号输出电路20 该部分电路主要是起到给变流模块提供一受控的DC 5V或DC 15V高电平工作允许信号，告知变流模块驱动板可以开始接收门极触发脉冲信号，否则变流模块驱动板将禁止接收门极触发脉冲信号。该电路可以集成在脉冲形成电路14的内部，也可以单独设置。(11)DC15V输出电路21 该部分电路主要是起到给变流模块驱动板提供一受控的 RC滤波处理后DC15V工作电压信号，使变流模块驱动板受电开始工作。本发明具体实施方式
所描述的变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置具备通用性高、信号稳定、高精度的优点。由于电路设计简单(模拟电路构成)，通用性强(可以通过调节3个同样的滑动变阻器来分别调整两脉冲脉宽Tl、T3和两脉冲之间的间距T2 ；同时， 还可通过改变控制电压幅值来调整输出脉冲电压幅值的大小)；同时，由于采用模拟电路构成，可以很好的降低制作成本(核心单板的制作成本大概在300元左右)，简化检修步骤和降低故障维修成本，可修复性价比高，确保了实际应用过程中的稳定性。本发明也可以用于其他系统以及其他功率等级的功率器件测试用门极脉冲发生， 因此改变本发明具体实施方式
当中的各种电压参数等级的技术方案也是本发明保护的范围。同时，本发明装置也可以用于变流模块当中其他类似功率器件的测试。本发明具体实施方式
当中的各种数字逻辑芯片也可以使用类似功能的其他功能电路替代。这些变形的方式都应当视为本发明的保护范围。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于包括电源输入电路(11)，脉冲复位电路(12)，脉冲启动电路(13)，脉冲形成电路(14)，脉宽调节电路(15)， 门极脉冲输出电路一(16)，门极脉冲输出电路二(17)，IGBT工作状态信号反馈控制电路 (18),电源输入电路(11)与脉冲形成电路(14)相连，对外部电源输入的DC5V和DC15V进行滤波和保护处理，DC5V电源用于对门极脉冲发生装置中的逻辑芯片进行供电和产生DC5V 控制信号，DC15V电源用于将DC5V门极脉冲上拉为DC15V脉冲输出；脉冲复位电路(12)与脉冲形成电路(14)相连，对门极脉冲发生装置进行清零复位，并做好下一步测试的操作准备；脉冲启动电路(13)与脉冲形成电路(14)相连，对门极脉冲发生装置进行触发，使门极脉冲发生装置产生一组合适的双脉冲门极脉冲信号；脉冲形成电路(14 )产生一组高低电平信号，经过处理输出一组稳定的双脉冲门极脉冲信号；脉宽调节电路(15)与脉冲形成电路(14)相连，对脉冲形成电路(14)输出的双脉冲门极脉冲信号进行脉冲宽度和两门极脉冲间的延时进行调节；门极脉冲输出电路一(16)与脉冲形成电路(14)相连，将脉冲形成电路(14)产生的双脉冲转变成两组互为反向的DC5V 双脉冲门极触发信号；门极脉冲输出电路二( 17)与门极脉冲输出电路一(16)相连，对两组互为反向的DC5V 双脉冲门极触发信号分别进行上拉处理，并输出两组稳定的互为反向的DC15V双脉冲门极触发信号；IGBT工作状态信号反馈控制电路(18)与脉冲形成电路(14)相连，监测被测IGBT 模块的工作状态信号，当被测IGBT模块出现异常时，产生封锁脉冲信号。
2.根据权利要求1所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述的门极脉冲发生装置包括工作状态检测及指示电路(19)，工作状态检测及指示电路(19)与脉冲形成电路(14)相连，对门极脉冲发生装置的工作状态和工作指标进行显示和监测。
3.根据权利要求1或2所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述门极脉冲输出电路二(17)输出的双脉冲门极脉冲信号幅值的大小通过调节电源输入电路(11)中DC15V电源输入电压幅值的大小来调整。
4.根据权利要求3所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述的门极脉冲发生装置包括脉冲使能信号输出电路(20)，脉冲使能信号输出电路 (20)用于给变流模块驱动板提供一受控的DC 5V或DC 15V高电平工作允许信号，告知变流模块驱动板可以开始接收门极触发脉冲信号，否则变流模块将禁止接收门极触发脉冲信号。
5.根据权利要求4所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述的门极脉冲发生装置包括DC15V输出电路(21)，DC15V输出电路(21)通过脉冲形成电路(14)与电源输入电路(11)相连，用于给变流模块驱动板提供一受控的RC滤波处理后DC15V工作电压信号，使变流模块驱动板受电开始工作。
6.根据权利要求1、2、4、5中任一权利要求所述的一种变流模块功率器件测试门极脉冲发生装置，其特征在于所述的脉冲形成电路(14)的门极脉冲形成是由手动给D触发器 (IC3)的CLK端一脉冲信号，由该D触发器产生一个低脉冲信号给双可重触发的单稳态触发器(IC4)，然后由单稳态触发器(IC4)产生两个5V的高低电平信号，再通过脉冲输出电路中的或门电路(IC6)和反相器(IC7)对高低电平信号进行逻辑处理后产生一组稳定，且边沿陡峭的DC5V双脉冲电压波形(PLUS)。
7.根据权利要求6所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述的门极脉冲输出电路二(17)通过三极管Vl和三极管V3将DC5V门极脉冲信号进行上拉处理，放大为DC15V的门极脉冲信号，实现信号的隔离和放大。
8.根据权利要求7所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述的脉宽调节电路(15)通过调整电位器VRl调节首个脉冲的脉宽时间Tl，通过调整电位器VR2调节两脉冲间距时间T2，通过调整电位器VR3调节第二个脉冲的脉宽时间T3。
9.根据权利要求8所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于所述的脉冲复位电路(12)包括上电复位电路和手动复位电路，上电复位电路对D触发器(IC3)和单稳态触发器(IC4)进行上电清零复位，手动复位电路由手动产生一低电平信号给D触发器(IC3)进行清零复位处理，并做好产生下一组试验门极触发脉冲信号的准备。
10.根据权利要求9所述的一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置，其特征在于当被测IGBT模块出现异常时，由变流模块发出(FOU)信号经过反相器(IC7)进行逻辑隔离处理后送入D触发器(IC3)产生一高电平信号来封锁脉冲信号的产生，设置跨接套 (JPl)用来适应变流模块异常信号为高电平或低电平不同设置时的需要。
全文摘要
本发明公开了一种变流模块功率器件测试用门极脉冲发生装置的具体实施方式
，包括电源输入电路，脉冲复位电路，脉冲启动电路，脉冲形成电路，脉宽调节电路，门极脉冲输出电路一，门极脉冲输出电路二等电路模块。脉冲启动电路对门极脉冲发生装置进行触发，脉冲形成电路产生一组双脉冲门极脉冲信号，脉宽调节电路对双脉冲门极脉冲信号进行脉冲宽度和两门极脉冲延时进行调节，门极脉冲输出电路一将双脉冲转变成两组互为反向的DC5V双脉冲电压波形，门极脉冲输出电路二对DC5V双脉冲门极触发信号进行上拉处理，输出DC15V双脉冲门极触发信号。本发明所描述的技术方案提高了测试质量和效率，节约设备投入，增强了装置的通用性。
文档编号H03K3/012GK102185591SQ20111004880
公开日2011年9月14日 申请日期2011年3月1日 优先权日2011年3月1日
发明者余志涛, 周利军, 易卫华, 李涛, 武松剑, 耶小方, 陈晨, 高峰, 黄进一 申请人:株洲南车时代电气股份有限公司