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一種基于開通過程柵極電流信號的IGBT缺陷檢測方法及裝置與流程

文檔序號:40575082發(fā)布日期:2025-01-03 11:40閱讀:24來源:國知局
一種基于開通過程柵極電流信號的IGBT缺陷檢測方法及裝置與流程

本發(fā)明涉及集成電路制造,具體地,涉及一種基于開通過程柵極電流信號的igbt缺陷檢測方法及裝置。


背景技術:

1、絕緣柵雙極晶體管(insulate-gate?bipolar?transistor,簡稱igbt)器件兼具金屬氧化物半導體場效應管(metal?oxide?semiconductor?field?effect?transistor,簡稱mosfet)器件開關速度快和雙極器件通態(tài)損耗低的優(yōu)點,在新能源換流器、柔性直流輸電設備、動態(tài)無功補償設備等場合獲得了廣泛的應用。igbt是三端器件,包括:柵極,集電極和發(fā)射極。但在實際應用中,很難檢測到igbt的內部柵射極回路缺陷狀態(tài)。


技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種基于開通過程柵極電流信號的igbt缺陷檢測方法及裝置,通過igbt開通過程柵極電流波形,分析柵極充電電荷量的變化以判斷igbt是否發(fā)生了柵射極回路缺陷,本發(fā)明對于igbt狀態(tài)檢測具有一定的指導意義。

2、為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明實施例提供一種igbt缺陷狀態(tài)檢測方法,包括:

3、基于待測換流回路中igbt開通過程柵極電流信號,獲取所述igbt實際工作時目標階段電流波形;所述換流回路還包括直流母線電容、續(xù)流二極管、負載電感、柵極開通電阻、柵極關斷電阻;igbt的集電極連接igbt集電極側寄生電感第一端,igbt集電極側寄生電感第二端分別連接續(xù)流二極管回路寄生電感第一端、負載電感第二端,續(xù)流二極管回路寄生電感第二端連接續(xù)流二極管寄生電感第一端,續(xù)流二極管寄生電感第二端連接續(xù)流二極管第一端,續(xù)流二極管第二端分別連接負載電感第一端和igbt回路寄生電感第一端,igbt回路寄生電感第二端連接直流母線電容第一端,直流母線電容第二端分別連接igbt發(fā)射極側寄生電感第一端、柵極開通電阻第二端、柵極關斷電阻第二端,igbt發(fā)射極側寄生電感第二端連接igbt發(fā)射極,igbt柵極分別連接柵極開通電阻第一端、柵極關斷電阻第一端;

4、根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段電流波形,計算得到所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量;

5、根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,分析判斷待測換流回路中igbt是否存在柵射極回路缺陷,所述柵射極回路缺陷包括柵極缺陷和發(fā)射極缺陷。

6、在其中一種實施例中,所述根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段電流波形,計算得到igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量包括:

7、從igbt實際工作時目標階段電流波形中獲取igbt實際工作時目標階段各時刻的柵極電流;

8、通過igbt實際工作時目標階段各時刻的柵極電流,計算得到igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量。

9、在其中一種實施例中,所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量qg通過以下公式計算得到:

10、;

11、其中,n為igbt封裝芯片總數(shù),ig為igbt實際工作時目標階段各時刻的柵極電流,t0為目標階段起始時刻,t1為目標階段結束時刻。

12、在其中一種實施例中,所述根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,分析判斷當前igbt是否存在缺陷包括:

13、當所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量小于閾值時,則當前igbt存在柵射極回路缺陷。

14、在其中一種實施例中,所述閾值為當前igbt正常工作時目標階段柵極電容充電電荷量。

15、在其中一種實施例中,該方法還包括:若當前igbt存在柵射極回路缺陷,則根據(jù)所述目標階段柵極電容充電電荷量,計算得到igbt中存在缺陷的芯片數(shù)量。

16、在其中一種實施例中,所述igbt中存在缺陷的芯片數(shù)量m通過以下公式計算得到:

17、;

18、其中,n為igbt封裝芯片總數(shù),qg為igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,為igbt正常工作時目標階段柵極電容充電電荷量。

19、本發(fā)明實施例還提供一種基于開通過程柵極電流信號的igbt缺陷檢測裝置,包括:

20、獲取模塊,用于基于待測換流回路中igbt開通過程柵極電流信號,獲取所述igbt實際工作時目標階段電流波形;所述換流回路還包括直流母線電容、續(xù)流二極管、負載電感、柵極開通電阻、柵極關斷電阻;igbt的集電極連接igbt集電極側寄生電感第一端,igbt集電極側寄生電感第二端分別連接續(xù)流二極管回路寄生電感第一端、負載電感第二端,續(xù)流二極管回路寄生電感第二端連接續(xù)流二極管寄生電感第一端,續(xù)流二極管寄生電感第二端連接續(xù)流二極管第一端,續(xù)流二極管第二端分別連接負載電感第一端和igbt回路寄生電感第一端,igbt回路寄生電感第二端連接直流母線電容第一端,直流母線電容第二端分別連接igbt發(fā)射極側寄生電感第一端、柵極開通電阻第二端、柵極關斷電阻第二端,igbt發(fā)射極側寄生電感第二端連接igbt發(fā)射極,igbt柵極分別連接柵極開通電阻第一端、柵極關斷電阻第一端;

21、計算模塊,用于根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段電流波形,計算得到所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量;

22、判斷模塊,用于根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,分析判斷待測換流回路中igbt是否存在柵射極回路缺陷,所述柵射極回路缺陷包括柵極缺陷和發(fā)射極缺陷。

23、本發(fā)明實施例還提供一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機程序,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)上述任一項所述方法。

24、本發(fā)明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一項所述方法。

25、本發(fā)明實施例還提供一種計算機程序產品,所述計算機程序產品包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)上述任一所述方法。

26、本發(fā)明實施例提供的一種基于開通過程柵極電流信號的igbt缺陷檢測方法及裝置,本發(fā)明基于igbt開通過程柵極電流信號,獲取igbt實際工作時目標階段電流波形;根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段電流波形,計算得到igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量;根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,分析判斷當前igbt是否存在柵射極回路缺陷。相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明通過igbt開通過程柵極電流波形分析柵極充電電荷量的變化,進而判斷igbt是否發(fā)生了柵射極回路缺陷,可以很方便地對igbt的缺陷狀態(tài)進行檢測,提高了檢測效率。在igbt存在缺陷時,采用本發(fā)明的技術方案還可以知道igbt具體存在缺陷的封裝芯片數(shù)量,可以實現(xiàn)定量檢測,這對于igbt狀態(tài)檢測具有一定的指導意義。



技術特征:

1.一種基于開通過程柵極電流信號的igbt缺陷檢測方法,其特征在于,包括:

2.根據(jù)權利要求1所述方法,其特征在于,所述根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段電流波形,計算得到igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量包括:

3.根據(jù)權利要求2所述方法,其特征在于,所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量qg通過以下公式計算得到:

4.根據(jù)權利要求1-3任一項所述方法,其特征在于,所述根據(jù)所述igbt實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,分析判斷當前igbt是否存在缺陷包括:

5.根據(jù)權利要求4所述方法,其特征在于,所述閾值為當前igbt正常工作時目標階段柵極電容充電電荷量。

6.根據(jù)權利要求4所述方法,其特征在于,該方法還包括:若當前igbt存在柵射極回路缺陷,則根據(jù)所述目標階段柵極電容充電電荷量,計算得到igbt中存在缺陷的芯片數(shù)量。

7.根據(jù)權利要求6所述方法,其特征在于,所述igbt中存在缺陷的芯片數(shù)量m通過以下公式計算得到:

8.一種基于開通過程柵極電流信號的igbt缺陷檢測裝置,其特征在于,包括:

9.一種計算機設備,包括存儲器、處理器及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機程序,其特征在于,所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)權利要求1至7任一項所述方法。

10.一種計算機可讀存儲介質,其上存儲有計算機程序,其特征在于,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至7任一項所述方法。

11.一種計算機程序產品,其特征在于,所述計算機程序產品包括計算機程序,所述計算機程序被處理器執(zhí)行時實現(xiàn)權利要求1至7任一所述方法。


技術總結
本發(fā)明提供一種基于開通過程柵極電流信號的IGBT缺陷檢測方法及裝置,包括基于IGBT開通過程柵極電流信號,獲取IGBT實際工作時目標階段電流波形;根據(jù)所述IGBT實際工作時目標階段電流波形,計算得到IGBT實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量;根據(jù)所述IGBT實際工作時目標階段柵極電容充電電荷量,分析判斷當前IGBT是否存在柵射極回路缺陷。本發(fā)明通過IGBT開通過程柵極電流波形分析柵極充電電荷量的變化,進而判斷IGBT是否發(fā)生了柵射極回路缺陷,提高了檢測效率。在IGBT存在缺陷時,采用本發(fā)明的技術方案還可以知道IGBT具體存在缺陷的封裝芯片數(shù)量,可以實現(xiàn)定量檢測。

技術研發(fā)人員:袁文遷,季一潤,槐青,袁茜,李雨,黃彬,楊敏祥,郝震,高巖峰,宋鵬,盧毅,謝麗芳,劉蓁
受保護的技術使用者:華北電力科學研究院有限責任公司
技術研發(fā)日:
技術公布日:2025/1/2
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