专利名称：一种igct频率测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气部件的性能测试装置，尤其是指一种IGCT频率测试装 置。主要用于IGCT的频率特性测试。
背景技术：
IGCT作为大功率全控型器件之一，具有导通压降低，开关频率高等特点，被大量应 用。IGCT在使用前，必须对其各种参数进行详尽的测试，频率测试是其重要的性能测试，该 性能对可靠性影响极大。ABB等厂家，对频率测试采用的是高电压，大电流构成的大功率系统，成本高，复杂 度高。因此有必要设计一种装置，既能较好的模拟器件真实的工作情况，又能降低成本，便 于操作运行。根据IGCT的工作特点，其工况分为四个状态，即开通，导通，关断，阻断；大量的实 验及运行实际情况表明失效明显的集中在关断过程中，其它三种状态的失效率远远小于 关断过程的失效率。因此，有必要设计一种装置，能很好的模拟器件的关断工况，并进行频率试验。
实用新型内容本实用新型的目的为了克服现有IGCT关断工况频率测试的不足，提供一种能模 拟IGCT的实际工作情况，使IGCT在电流可调的低压大电流电路中导通，在电压可调的高压 箝位电路中关断，以测试IGCT的频率特性的测试装置。本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的一种用于IGCT频率测试的装置， 包括由晶间管和整流管构成的低压大电流相控整流电路；改善谐波及电流冲击的电抗器， 以及主电容器；电感及其续流二极管；模拟关断过压的可调电抗器(或一组用于组合的电 抗器)；IGCT的箝位电路和调节箝位电压的电源，以及改变箝位电路电压的调压系统和使 电压稳定的斩波系统。所述的箝位电路包括箝位二极管，箝位电容，箝位电阻，以及连接到 箝位电阻的可调电压源，同时还包括使电压源稳定的斩波器。所述的低压大电流相控整流 电路是三相电源系统经接触器，熔断器后进入三相低压大电流变压器，该变压器的输出经 由晶间管和整流管组成的相控系统；电源经过相控整流电路整流后再经平波电抗器改善 谐波及电流冲击，并在主电容上形成电压；同时在主电容与被测器件之间串接有电感和可 调电抗器，当被测器件开通时，主电容上的电压通过电感、可调电抗器以及被测器件形成回 路，电流在该回路中流过，改变输出电压，或是改变被测器件的导通时间和占空比，即可调 节被测器件的导通电流；当被测器件关断时，电抗器通过二极管续流，可调电抗器通过箝 位二极管、箝位电容形成回路，可调电抗器同时在被测器件上产生电压，该电压受箝位电容 电压的影响，通过改变箝位电容电压值，即可改变被测器件的关断电压环境。另一方面，电 源通过调压器输出到升压变压器，升压变压器的输出经整流器后成为直流，再通过限流电 阻输出到第三电容上，通过调节调压器，即可调节第三电容的电压，进而调节箝位电容的电压，改变被测器件关断时刻的箝位电压，当电压由于被测器件的关断过程而上升时，通过开 通晶闸管，第三电容上的电压通过电阻释放，当电压达到要求值时，关闭晶闸管，于是第三 电容的电压能稳定在需要的值。通过改变主电容电压的大小，以及改变被测器件的导通时 间，可以改变被测器件电流的大小；通过改变箝位电压和被测器件的开关频率，实现各种情 况下的频率测试。本实用新型的有益效果是采用低电压大电流，配合可调的箝位电压，以模拟真实 工况，测试IGCT的频率特性，该装置总功率低，成本低，适应性强。本IGCT的频率特性的测 试方法及装置通过较小的功率容量，较低的成本，较好的模拟了 IGCT关断情况下的工况， 可以实现IGCT的频率测试。IGCT在电流可调的低压大电流电路中导通，在电压可调的高压 箝位电路中关断，通过该装置模拟IGCT的实际工作情况，以测试IGCT的频率特性。


图1是本实用新型一个实施例的电气结构示意图；图2是本实用新型另一个实施例的电气结构示意图；图3是本实用新型另一个实施例的电气结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的描述。如图1所示，实施例一根据上述测试方法所提出的一种用于IGCT频率测试的装置是一种IGCT频率测 试装置，包括由晶间管和整流管构成的低压大电流相控整流电路；改善谐波及电流冲击的 电抗器，以及主电容器；负载电抗器及其续流二极管；模拟关断过压的可调电抗器(或一组 用于组合的电抗器)；IGCT的箝位电路和调节箝位电压的电源，以及改变箝位电路电压的 调压系统和使电压稳定的斩波系统。所述的箝位电路包括箝位二极管，箝位电容，箝位电 阻，以及连接到箝位电阻的可调电压源，同时还包括使电压源稳定的斩波器。如图1所示，所述的低压大电流相控整流电路是三相电源系统经接触器K，熔断器 F1，F2和F3后进入三相低压大电流变压器Tl，该变压器的输出经由晶闸管TR1、TR2和TR3 和整流管Dl、D2和D3组成的相控系统；电源经过相控整流电路整流后再经平波电抗器Ll 改善谐波及电流冲击，并在主电容Cl上形成电压；同时在主电容Cl与被测器件DUT之间串 接有电感L2和可调电抗器L3，当被测器件DUT开通时，主电容Cl上的电压通过负载电抗 器L2、可调电抗器L3以及被测器件DUT形成回路，电流在该回路中流过，改变输出电压，或 是改变被测器件DUT的导通时间和占空比，即可调节被测器件DUT的导通电流；当被测器件 DUT关断时，负载电抗器L2通过二极管续流D5，可调电抗器L3通过箝位二极管C2和辅助电 容C4形成回路，可调电抗器L3同时在被测器件DUT上产生电压，该电压受箝位电容C2电压 的影响，通过改变箝位电容C2电压值，即可改变被测器件DUT的关断电压环境。另一方面， 电源通过调压器T2输出到升压变压器T3，升压变压器T3的输出经整流器D5后成为直流， 再通过限流电阻R2输出到第三电容C3上，通过调节调压器T2，即可调节第三电容C3的电 压，进而调节箝位电容C2的电压，改变被测器件DUT关断时刻的箝位电压，当电压由于被测 器件DUT的关断过程而上升时，通过开通晶闸管TR4，第三电容C3上的电压通过电阻R3释放，当电压达到要求值时，关闭晶闸管TR4，于是第三电容C3的电压能稳定在需要的值。通 过改变主电容Cl电压的大小，以及改变被测器件DUT的导通时间，可以改变被测器件DUT 电流的大小；通过改变箝位电压和被测器件DUT的开关频率，实现各种情况下的频率测试。负载电抗器及其续流二极管可以位于低压大电流输出的正端，也可以位于其负端。连接可调电抗器或一组用于组合成不同值的电抗器与箝位电容，是软恢复快开通 二极管或无感电容或低感电容。实施例二作为本实用新型的另一种实施方案，可以把图1中的C4换成二极管D6，如图2，则 L3通过D4，C2，D6形成回路，实现图1中对应部分相同的功能。实施例三当然还可以把图1中的L2和D5放在如图3中L2及D5的位置，其功能基本相似。此频率测试装置的特点是采用低电压大电流，配合可调的箝位电压，以模拟真实 工况，测试IGCT的频率特性，该装置总功率低，成本低，适应性强。
权利要求一种IGCT频率测试装置，其特征在于IGCT频率测试装置包括由晶闸管和整流管构成的低压大电流相控整流电路；改善谐波及电流冲击的电抗器，以及主电容器；负载电抗器及其续流二极管；模拟关断过压的可调电抗器或一组用于组合的电抗器；IGCT的箝位电路和调节箝位电压的电源，以及改变箝位电路电压的调压系统和使电压稳定的斩波系统。
2.如权利要求1所述的IGCT频率测试装置，其特征在于所述的箝位电路包括箝位二 极管，箝位电容，箝位电阻，以及连接到箝位电阻的可调电压源，同时还包括使电压源稳定 的斩波器。
3.如权利要求2所述的IGCT频率测试装置，其特征在于所述的低压大电流相控整流 电路是三相电源系统经接触器，熔断器后进入三相低压大电流变压器，该变压器的输出经 由晶闸管和整流管组成的相控系统。
4.如权利要求2或3所述的IGCT频率测试装置，其特征在于电源经过相控整流电路 整流后再经平波电抗器改善谐波及电流冲击，并在主电容上形成电压；同时在主电容与被 测器件之间串接有负载电抗器和可调电抗器，当被测器件开通时，主电容上的电压通过负 载电抗器、可调电抗器以及被测器件形成回路，电流在该回路中流过，改变输出电压，或是 改变被测器件的导通时间和占空比，即可调节被测器件的导通电流；当被测器件关断时，电 抗器通过二极管续流，可调电抗器通过箝位二极管、箝位电容形成回路，可调电抗器同时在 被测器件上产生电压，该电压受箝位电容电压的影响，通过改变箝位电容电压值，即可改变 被测器件的关断电压环境。
5.如权利要求4所述的IGCT频率测试装置，其特征在于电源通过调压器输出到升压 变压器，升压变压器的输出经整流器后成为直流，再通过限流电阻输出到第三电容上，通过 调节调压器，即可调节第三电容的电压，进而调节箝位电容的电压，改变被测器件关断时刻 的箝位电压，当电压由于被测器件的关断过程而上升时，通过开通晶闸管，第三电容上的电 压通过电阻释放，当电压达到要求值时，关闭晶闸管，于是第三电容的电压能稳定在需要的 值；通过改变主电容电压的大小，以及改变被测器件的导通时间，可以改变被测器件电流的 大小；通过改变箝位电压和被测器件的开关频率，实现各种情况下的频率测试。
6.如权利要求5所述的IGCT频率测试装置，其特征在于负载电抗器及其续流二极管 可以位于低压大电流输出的正端，也可以位于其负端。
7.如权利要求6所述的IGCT频率测试装置，其特征在于连接可调电抗器或一组用于 组合成不同值的电抗器与箝位电容，是软恢复快开通二极管或无感电容或低感电容。
专利摘要一种IGCT频率特性测试装置，通过一组由晶闸管和整流管构成的低压大电流相控整流电路，一组改善谐波及电流冲击的电抗器，以及电容器和被测器件的箝位电路，使用低压大电流和可调箝位电压模拟IGCT的工况，实现IGCT的频率测试。当被测器件开通时，主电容上的电压通过电感、可调电抗器以及被测器件形成回路，电流在该回路中流过，改变输出电压，或是改变被测器件的导通时间和占空比，即可调节被测器件的导通电流；当被测器件关断时，电抗器通过二极管续流，电感通过箝位二极管、箝位电容形成回路，电感同时在被测器件上产生电压，该电压受箝位电容电压的影响，通过改变箝位电容电压值，即可改变被测器件的关断电压环境。
文档编号G01R31/28GK201765305SQ20102050983
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者张劲松, 蒋耀生, 赵燕峰, 郭知彼 申请人:南车株洲电力机车研究所有限公司