本技術(shù)涉及高壓大電流脈沖功率領(lǐng)域、以及大功率半導體，特別涉及一種應(yīng)用于能源系統(tǒng)的大功率晶閘管。

背景技術(shù)：

1、近年來，脈沖功率技術(shù)的應(yīng)用趨于快速發(fā)展階段，固態(tài)半導體器件的應(yīng)用成為了脈沖功率技術(shù)應(yīng)用中突破點，基于大功率脈沖晶閘管固態(tài)半導體開關(guān)器件常應(yīng)用于大型科學裝置、高能物理及脈沖放電系統(tǒng)中作為核心部件存在。

2、但是隨著半導體器件國產(chǎn)化應(yīng)用需求的不斷提升，國內(nèi)大功率半導體開關(guān)器件進入高速發(fā)展階段，大多數(shù)半導體放電開關(guān)器件均采用多只串并聯(lián)模式構(gòu)成，在晶閘管批量化加工制造及大科學裝置的實際應(yīng)用中，單一晶閘管損壞往往會造成裝置和系統(tǒng)內(nèi)多只功率器件損壞，或?qū)⒃斐稍O(shè)備內(nèi)二次故障發(fā)生的風險。

3、而造成晶閘管失效的主要原因包括晶閘管額定耐壓、額定電流和電流上升率d?i/dt等，而電流上升率d?i/dt是造成晶閘管失效的主要原因，其主要原因是晶閘管在瞬間承受較大的情況下，由于電流上升率較大，晶閘管陽極電流來不及擴散，產(chǎn)生局部結(jié)溫過高而損壞。而這種故障分析不可逆，其決定性因素主要是由晶閘管晶圓的生產(chǎn)制造工藝所決定，很難單獨進行測試和篩選識別。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型所要解決的技術(shù)問題是實現(xiàn)一種能夠安全可靠完成大功率晶閘管動態(tài)測試的系統(tǒng)。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為：一種大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，連接高壓充電單元輸出正負極的測試導線上連接有測試元件，所述測試元件為串聯(lián)的波形調(diào)整電感l(wèi)和被測晶閘管scr，所述測試元件并聯(lián)有儲能電容c和反向吸收二極管d，所述高壓充電單元的控制端通過信號線連接控制單元。

3、所述控制單元與上位機通信，向高壓充電單元輸出控制信號。

4、所述高壓充電單元的電源輸入端連接三相交流電，所述高壓充電單元的輸出正負極為測試導線提供最大10kv直流高壓。

5、所述儲能電容c為自愈式金屬化膜電容器，用于額定工作電壓下的儲能容量，滿足系統(tǒng)充放電需求。

6、所述被測晶閘管scr通過同步信號導通放電，滿足回路放電需求，利用導通后的通態(tài)特性，驗證晶閘管在回路中所能承受的額定電壓、額定電流和電流上升率d?i/dt。

7、所述反向吸收二極管d為反峰二極管，用于抑制回路反向震蕩，吸收回路反峰能量。

8、所述波形調(diào)整電感l(wèi)用于抑制回路反向震蕩，吸收回路反峰能量。

9、所述測試導線接地。

10、本實用新型大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，可應(yīng)用用于不同型號、不同電壓等級、不同晶閘管d?i/dt測試條件下的驗證測試和器件篩選，同時，為了解決某大型裝置批量應(yīng)用需求保障其裝置應(yīng)用可靠性建立的一套動態(tài)測試系統(tǒng)?？朔чl管加工制造工藝誤差，減少產(chǎn)品不良率，提高裝置應(yīng)用可用性等，建立一種動態(tài)測試，使單片晶閘管在應(yīng)用前模擬不同電壓等級的電流上升速率，通過篩選測試，以提前識別和判斷晶閘管質(zhì)量及可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：連接高壓充電單元輸出正負極的測試導線上連接有測試元件，所述測試元件為串聯(lián)的波形調(diào)整電感l(wèi)和被測晶閘管scr，所述測試元件并聯(lián)有儲能電容c和反向吸收二極管d，所述高壓充電單元的控制端通過信號線連接控制單元。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述控制單元與上位機通信，向高壓充電單元輸出控制信號。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓充電單元的電源輸入端連接三相交流電，所述高壓充電單元的輸出正負極為測試導線提供最大10kv直流高壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述儲能電容c為自愈式金屬化膜電容器，用于額定工作電壓下的儲能容量，滿足系統(tǒng)充放電需求。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述被測晶閘管scr通過同步信號導通放電，滿足回路放電需求，利用導通后的通態(tài)特性，驗證晶閘管在回路中所能承受的額定電壓、額定電流和電流上升率di/dt。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述反向吸收二極管d為反峰二極管，用于抑制回路反向震蕩，吸收回路反峰能量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述波形調(diào)整電感l(wèi)用于抑制回路反向震蕩，吸收回路反峰能量。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，其特征在于：所述測試導線接地。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)揭示了一種大功率晶閘管動態(tài)測試系統(tǒng)，連接高壓充電單元輸出正負極的測試導線上連接有測試元件，所述測試元件為串聯(lián)的波形調(diào)整電感L和被測晶閘管SCR，所述測試元件并聯(lián)有儲能電容C和反向吸收二極管D，所述高壓充電單元的控制端通過信號線連接控制單元。該測試系統(tǒng)，可應(yīng)用用于不同型號、不同電壓等級、不同晶閘管d?i/dt測試條件下的驗證測試和器件篩選。

技術(shù)研發(fā)人員：蒲育勤,王海蘭,張朋
受保護的技術(shù)使用者：蕪湖國睿兆伏電子有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20231215
技術(shù)公布日：2024/12/19