软件使用说明

1.1 概述

        随着SiC MOSFET等器件的逐步发展,对于其性能测试的需求渐渐增大。同时因为器件测试条件上限的增加,现有的Si器件动态测试平台需要进行升级与改进。在现有的6.5kV/400A的器件动态测试平台中,由于涉及高压电工作,如果进行近距离的操作较为危险;其次,测试器件的条件包含测试电压、电流等较多内容,手动更改较为繁琐;此外,测量得到的数据需要存储记录的过程,手动通过示波器导入U盘不够便捷,同时双脉冲的测试整体流程较长,手动控制电源以及继电器的开关不太现实。为此,需要设计一款可用于自动控制动态测试平台的上位机软件,来辅助测试人员进行相关工作。

       本软件是用于动态测试平台的上位机软件,包含自动控制器件动态测试整体流程、数据获取与分析计算、波形显示等功能。

1.2 安装说明

1.2.1 相关配置软件的安装

       本软件需求LabVIEW(2020及以上)、NI-VISA、MATLAB(R2020b及以上)等软件的支持,进行安装且使用前请确保这些软件的安装。

1.2.2 软件安装

       点击”install.exe”,加载完毕后点击下一步进入目录选择页面,选择软件的安装目录以及路径,确认无误后点击下一步,等待安装进度,如图1所示,安装完毕后点击确认,最终的软件应用程序会出现在安装的目录路径中。

上位机的软件架构图 上位机软件使用说明_开发语言

图1‑1安装界面

1.3 软件操作说明

       点击“dynamics_test.exe”进行软件的启动,正常启动下会显示端口暂未连接,可以点击确定后再进行端口的选择,之后进入本软件的主体界面,如图4-2所示。

上位机的软件架构图 上位机软件使用说明_matlab_02

图1-2 软件整体界面

      在界面中首先进行IO口的选择,选择示波器地址为IP地址,本处利用NI-MAX进行了简化设置,选择为“HDO6104”,选择控制器IO口,本机为COM7,选择高压源IO口,本机为COM5。点击左上角的红色圆圈暂停程序,再点击箭头开始程序,确保端口与软件的连接。

       再进行测试条件的设置,先输入测试电路的电感以及电容值,在进行测试温度以及驱动电阻的输入,最后输入测试电流以及测试电压,可以发现驱动脉冲框中V过冲以及第一次脉冲被计算得到。进行第二段脉冲以及间隔的输入,并点击脉冲发射,如果出现成功发生双脉冲的对话框,同时示波器出现下图所示的波形,则表明双脉冲可以正常发生。

上位机的软件架构图 上位机软件使用说明_matlab_03

图1-3 双脉冲波形

       设置预充电电压以及充电电流,正常情况下预充电电压应该稍大于测试电压以免电压的掉落,点击开始,程序便会自动进行双脉冲测试的流程。

       测试期间会出现许多对话框图,只要不出现失败字样即表明测试流程正常,同时显示日志会进行相应的记录,如下图所示。

上位机的软件架构图 上位机软件使用说明_上位机的软件架构图_04

图1-4 显示日志

         待测试完毕后,右方的波形图内会出现与示波器一致的波形,同时数据结果中会出现数据处理得到的动态参数,最终结果如下图所示。

上位机的软件架构图 上位机软件使用说明_开发语言_05

图1-5 测试结果图

     同时波形数据以csv的形式,数据结果以txt的形式都保存在了软件的根目录下,方便用户的使用。

       在软件的波形图中,可以采用游标以及放大器等工具进行波形的局部以及精确观看,基本与示波器的功能保持一致。

1.4 常见问题

  1. 连接不上控制器或高压源。此时可以通过电脑的设备管理器进行电脑端口的查看,并且采用串口助手调试来确保连接的正常进行。
  2. 连接不上示波器。与示波器的连接采用的是LAN口连接,因此要确保电脑的网络ID与示波器的网络ID一致。为了防止示波器的网络ID变化,可以对其设置静态IP。在主机的命令框中进行“ping + 示波器IP”,若出现延时等内容,则表明示波器与上位机正常连接。
  3. 出现充电电流为0。在电路没有问题的情况下,可能是因为预充电电压或预充电电流未设置成功,重新设置并在设置后都已回车结尾。
  4. 出现参数处理时的错误。大概率是因为波形内部的干扰太大导致波形处理出现异常结果,可以利用保持的波形csv文件经过滤波后再进行数据处理。