IGBT测试方法
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IGBT测量l 、判断极性首先将万用表拨在R×1K 。
挡,用万用表测量时,若某一极与其它两极阻值为无穷大,调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大,则判断此极为栅极(G )。
其余两极再用万用表测量,若测得阻值为无穷大,调换表笔后测量阻值较小。
在测量阻值较小的一次中,则判断红表笔接的为集电极(C ) :黑表笔接的为发射极(E )。
2 、判断好坏将万用表拨在R×10KQ 档,用黑表笔接IGBT 的集电极(C ) ,红表笔接IGBT 的发时极( E ) ,此时万用表的指针在零位。
用手指同时触及一下栅极(G )和集电极(C ) ,这时工GBT 被触发导通,万用表的指针摆向阻值较小的方向,并能站们指示在某一位置。
然后再用手指同时触及一下栅极(G )和发射极(E ) ,这时IGBT 被阻断,万用表的指针回零。
此时即可判断IGBT 是好的。
3 、注意事项任何指针式万用表铃可用于检测IGBT 。
注意判断IGBT 好坏时,一定要将万用表拨在R×IOK挡,因R×IKQ 档以下各档万用表内部电池电压太低,检测好坏时不能使IGBT 导通,而无法判断IGBT 的好坏。
此方法同样也可以用护检测功率场效应晶体管( P 一MOSFET )的好坏。
粗测IGBT放大性能可以用下面方法用指针万用表X10挡,像用筷子的方法持表棒。
黑表棒接C,红表棒接E,左手两手指同时触碰G-E两极。
万用表指示为无穷大,说明IGBT截止正常,手指离开能保持读数为正常,然后再同时触碰G-C两极,万用表向阻值小的方向偏摆,摆幅大好,手指离开度数能保持的为正常,如果不能保持的就是坏的如果手指太干燥,可以搞点口水弄湿润会爽些,呵呵PNP型的反接表棒,方法一样.MOS管也可以类似方法测量的快捷测量用指针万用表简单的测量,先直接量一下C,E间是否导通,在C,E,E,C都通,既坏的.在CE,不通的情况下,进行下步骤.先在IGBT的G脚和E脚加正向电压,{即万用表打在×10挡,黑表笔接G,红表笔接E},只要稍微接通一下,然后量C,E间的导通电阻,很小,再在G,E间加反向电压(红表笔接G,黑表笔接E),然后量C,E间的导通电阻,无穷大.这样就是好的.检测IGBT模块的的办法以两单元为例:用模拟万用表测量静态测量:把万用表放在乘100档,测量黑表笔接1端子、红表笔接2端子,显示电阻应为无穷大;表笔对调,显示电阻应在400欧左右.用同样的方法,测量黑表笔接3端子、红表笔接1端子, 显示电阻应为无穷大;表笔对调,显示电阻应在400欧左右.若符合上述情况表明此IGBT的两个单元没有明显的故障. 动态测试: 把万用表的档位放在乘10K档,用黑表笔接4端子,红表笔接5端子,此时黑表笔接3端子红表笔接1端子, 此时电阻应为300-400殴,把表笔对调也有大约300-400殴的电阻表明此IGBT单元是完好的. 用同样的方法测试1、2端子间的IGBT,若符合上述的情况表明该IGBT也是完好的.将万用表拨在R×10KΩ挡,用黑表笔接IGBT 的漏极(D),红表笔接IGBT 的源极(S),此时万用表的指针指在无穷处。
IGBT可靠性测试方法IGBT的寿命通常长达数十年,因此倘若不采取特殊的测试手段而使器件在正常情况下工作直至失效是不现实的,寻求一种有效地测试手段就显得非常必要。
通常的测试手段有加速寿命测试(HALT,HighLy AcceLerated Life Test),HASS (HighLy AcceLerated Stress Screen)、功率循环、温度循环几种。
本文着重介绍功率循环和温度循环测试方法。
1.功率循环测试在给定的温度和循环次数条件下,收集工作中器件的相关参数。
在测试前,器件的工作温度已经被调节到合适的点并且器件已经上电。
功率循环可以通过以下几种方式实现[7];a)恒功率:对于任何单个器件,功率在加热期间置为预先设定的值,在关断期间要么不加功率负载。
这通常涉及开环控制,预先设定的值也会因散热区别而异;b)变功率:为了使散热达到最快的速率,在加热或散热期间功率出于变化状态,此模式下闭环控制很受人们亲睐;c)恒散热:同恒功率相匹配,散热要么控制在预先设定的值(散热期间或整个测试期间),要么关断(加热期间),此模式为开环控制;d)变散热:在加热或散热期间,散热的速率是变化的。
此模式可增加循环速率。
图1是恒功率/恒散热和变功率/恒散热测试的对比。
图1功率循环方式2.温度循环测试将器件放在温度控制箱中,不断调节温度箱内的温度如图2所示。
通常情况下,实验将高温条件设为150℃,放置20分钟,低温设为-40℃,放置20分钟,常温25℃,放置10分钟。
温度变化的步长大约10℃每分钟[10]。
图2温度循环测试方式3.IGBT失效判定标准[9]因IGBT芯片以及续流二极管均被封装在模块的内部,因此不能实时监测出内部发生的变化,只有通过测量电气参数的方法间接推断器件的状态,通常包括集射极电压、阈值电压和漏电流。
Vce偏移量超出初始值的20%该方法是极容易被提出的,使用该准则时必须注意两点:①门极电压必须保持在15V;②通过器件的电流必须为额定电流。
IPM/IGBT模块良否的简单测试方法一般来说,仅用简单的测试方法如用一般的万用表,是不能正确判断IPM/IGBT模块的状态的。
但对于模块是否发生短路或开路损坏,用以下方法可进行初步判断。
测试要求:1.测试仪器的输出电流应不足以损坏模块(如,1A);2.待测电流应远大于I CES,否则,本来是不到痛的情况可能会被误判为导通;3.考虑二极管的压降,测试仪器的输出电压应大于3V,否则,在测试方向特性时本来是好的模块可能会被误判为不良;当然,输出电压应小于VCES;4.除待测端子外,其他端子均不应有任何电路连接;5.测量时P-N间不应施加电压,否则,可能导致模块损坏或测试人员触电等事故。
逆变器IGBT模块/IPM测试部位描述如下:1.逆变器部IGBT的C-E间顺向(P-U/V/W & U/V/W-N),C2E1极与C1、E1、E2、G1、G2极之间的测量正向:红表笔接C2E1脚,黑表笔分别接各电极,与C1极之间有0.46V压降以外,其它各极均为无穷大。
不导通则为良品,导通为不良,反向:与E2极有0.45V压降,其它各极均为无穷大。
2.逆变器部IGBT的C-E间逆向(U/V/W-P & N-U/V/W),导通为良品,不导通为不良;3.制动单元IGBT的C-E间顺向,不导通为良品,导通为不良;4.制动单元IGBT的C-E间逆向,导通为良品,不导通为不良。
注:(a) 在进行方向导通测量时,若测得的电阻明显低于一般良品,则可判定该模块不良。
(b) 通过测量C-E间的电阻可判断IGBT是否击穿或短路,但是,像IGBT耐压降低,仅IGBT的C-E断路而续流二极管正常的情况,则上述方法无法判断。
用数字万用表简单测量IGBT的方法(逆变器):IGBT管的好坏可用指针万用表的Rxlk挡来检测,或用数字万用表的“二极管”挡来测量PN结正向压降进行判断。
检测前先将IGBT 管三只引脚短路放电,避免影响检测的准确度;然后用指针万用表的两枝表笔正反测G、e两极及G、c两极的电阻,对于正常的IGBT管(正常G、C两极与G、c两极间的正反向电阻均为无穷大;内含阻尼二极管的IGBT管正常时,e、C极间均有4kΩ正向电阻),上述所测值均为无穷大;最后用指针万用表的红笔接c极,黑笔接e极,若所测值在3.5kΩ左右,则所测管为含阻尼二极管的IGBT管,若所测值在50kΩ左右,则所测IGBT管内不含阻尼二极管。
IGBT 参数检测仪根据测试条件和测试线路的不同,可将IGBT模块的测试分为两大类:一类是静态参数测试,即在IGBT模块结温为25C︒时进行测试,此时IGBT工作在非开关状态;另一类是动态参数测试,即在IGBT模块结温为125C︒时进行测试,此时IGBT工作在开关状态。
一、静态参数的测试1. 栅极一发射极阀值电压的测试在规定条件下,测量栅极—发射极阀值电压()GE thV,测试电路原理图如图1所示图1()GE thV测试电路电路说明和要求:Gl、G2:可调直流电压源;Vl、V2:直流电压表;A:直流电流表;DUT:被测量的IGBT(下同)。
测量程序:调解电压源G2至规定的集电极—发射极电压(15V);调节电压源Gl,从零开始逐渐增加栅极一发射极间的电压。
当电流表A显示出规定的集电极电流值(()CE ONprotCCoffVIVE)时,电压表Vl的显示值即为被测器件的栅极一发射极阀值电压。
2. 集电极—发射极截止电流的测试在规定条件下,测量器件的栅极—发射极短路时集电极—发射极截止电流CESI,原理电路如图2所示。
图2 CES I 测试电路电路要求和说明:G:可调直流电压源;V:高阻抗直流电压表;A:直流电流表;R:限流电阻器。
测量程序:调节电压源G ,从零开始逐渐增加集电极—发射极间的电压到电压表V 显示出规定的值(10V),从电流表A 读出集电极—发射极截止电流CES I 。
3. 栅极—发射极漏电流的测试在规定条件下,测量器件在集电极—发射极短路条件下栅极—发射极漏电流GES I ,原理图如图3所示。
图3电路说明和要求:G:可调直流电压表;Vl ,V2:直流电压表;R:测量电阻器。
这时栅极一发射极漏电流为: /CES I V R 。
测量程序:调节电压源G ,使栅极一发射极电压Vl 到规定值(20V)。
从V2读出V2,则栅极一发射极漏电流为V2/R 。
4. 集电极一发射极饱和电压的测试在规定条件下,测量器件在集电极一发射极饱和电压()CE sat V ,原理图如图6一5所示。
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中,我们需要做很多的测试,但是短路测试常常容易被忽略,或者虽然对装置实施了短路测试,但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见:1. 没有实施短路测试,a. 因为觉得这个实验风险太大,容易炸管子,损失太大;b. 觉得短路时电流极大,很恐怖;2. 实施了短路测试,但测试标准比较简单,对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的,完整的短路测试方法,及判断标准。
短路的定义(1):桥内短路(直通)命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路(大电感短路)命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ,也可以使用霍尔,根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一:下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器,接触器,将母线电容电压充到所需要的值,再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断,且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲,直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项:该测试需要注意的事项:1. 该测试的关注对象是电容组,母排,杂散电感,被测IGBT;2 短路回路中的电感量很低,所以上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果,因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细;3. 短路测试的能量全部来自母排电容组,通常来说,虽然短路电流很大,但是因为时间极短,所以这个测试所消耗的能量很小,实验前后电容上的电压不会有明显变化;4. 上管IGBT是被一直关断的,但是这个器件不可或缺,因为下管被关断后,短路电流还需要由上管二极管续流;5. 该测试需要测量三个物理量,分别是,下管的Vce,Vge,及Ic;6. 电流探头需要测量图中Ic的位置,而不是短铜排的电流,这两个位置的电流波形是不同的;7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制,最开始实验可以使用10us,然后逐步增加;8. 环境温度对实验结果有较大的影响,通常datasheet给出的高结温的结果;对应用者而言,常温实验是比较现实的;但低温时的短路测试会比较苛刻,如果系统规格有低温要求时,是有必要进行测试的;9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估,或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估,以把握好短路时的电压尖峰,这个值可能会非常高;实验步骤及方法:1. 在弱电情况下,确认所发单脉冲的宽度;2. 将母线电压调至20~30V,发送一个单脉冲,此时也会发生短路,会有一定的电流,利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确,同时确认示波器能正确捕捉该瞬间;这个步骤会比较安全;3. 短路测试时,母线不宜过低,否则可能会见到一些奇异的震荡;对于1200V的IGBT,母线为500V起;1700V的IGBT,母线为700V起;3300V的IGBT,1000V起;4. 母线加到额定点,将进线接触器断开,放出单脉冲,装置会发出“咚”的一声响,确认示波器捕捉到该时刻;5. 通常来说,如果一切都设置正确的话,短路测试是很容易成功的,但也可能由于某些细节没有处理好,存在一定的几率,该测试会失败——这个IGBT会失效,并将电容的能量全部放掉,一般不会爆炸得很厉害;6. 第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试,其目的是,在尽量低风险的情况下,对设备的短路性能进行最初步的摸底;7. 如果第一次10us测试已经发现波形有问题,则需要整改;8. 如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象,则可能意味着短路回路电感量太大,需要整改;9. 如果第一次10us测试发现波形正常,可以脉冲延长至12us,再做,再延长到15us,再做,如果发现驱动器释放出来的脉冲不再增长,则意味着驱动器对IGBT进行了保护,否则,意味着驱动器保护电路设置有问题,需要整改;对结果的评判(1)下图为某一个测试结果,1. 用电流的上升率di/dt求出短路回路中的全部电感量,再减去之前测出的杂散电感,就能得到插入的铜排的感量;2. 关注短路电流的最高值,与datasheet中标注的值进行比较,是否过高,电流是否有震荡;3. 从IGBT退饱和算起,至电流被关断,期间的时间是否控制在10us内,这个条件是不可以妥协的;某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试,Vdc=2200V,Tj=25℃,@CONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge4. 短路电流的峰值与门极钳位电路有很大的关系,如果门极钳位性能不好,短路电流峰值会很高;5. 关注Vce电压,需要多久才退饱和,在关断时刻时,Vce电压尖峰有多高,是否存在危险,有源钳位是否动作;6. 门极电压的评判需要比较谨慎,因为这个测试di/dt及du/dt都很大,门极探头很容易测不准某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试,Vdc=2200V,Tj=25℃,@CONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge另一个IGBT的测试结果:下图是另外一个1700V的IGBT的一类短路测试结果。
IGBT驱动保护电路的详细的设计与如何测试IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)驱动保护电路是一种用于保护IGBT的电路设计。
IGBT驱动保护电路的设计目的是保护IGBT免受过电流、过压、过温等异常状态的损害,以确保其稳定和可靠的工作。
以下是IGBT驱动保护电路的设计与测试步骤:设计步骤:1.确定设计指标:根据具体应用的需求,确定IGBT的额定电流、额定电压、最大工作温度等参数,以此为基础进行设计。
2.过电流保护设计:设计过电流保护电路以保护IGBT免受过大电流的损害。
常见的过电流保护电路设计包括电流检测电路、比较电路和触发电路。
电流检测电路通过测量电流大小来判断是否超过额定值,并将信号传递给比较电路。
比较电路将检测到的电流信号与设定的阈值进行比较,并产生触发信号。
触发信号通过触发电路,将其送往IGBT控制电路以实现保护。
3.过压保护设计:设计过压保护电路以保护IGBT免受过大电压的损害。
过压保护电路的设计包括电压检测电路、比较电路和触发电路。
电压检测电路通过测量电压大小来判断是否超过额定值,并将信号传递给比较电路。
比较电路将检测到的电压信号与设定的阈值进行比较,并产生触发信号。
触发信号通过触发电路,将其送往IGBT控制电路以实现保护。
4.过温保护设计:设计过温保护电路以保护IGBT免受过高温度的损害。
过温保护电路的设计包括温度检测电路和触发电路。
温度检测电路通过传感器测量IGBT温度,并将信号传递给触发电路。
触发电路将检测到的温度信号与设定的阈值进行比较,并产生触发信号。
触发信号通过触发电路,将其送往IGBT控制电路以实现保护。
测试步骤:1.测试过电流保护:将设计好的过电流保护电路连接到实际的IGBT驱动电路中。
通过改变输入电流,观察过电流保护电路是否能够及时检测到过大电流,并触发保护动作。
可以通过示波器检测并记录信号的变化情况。
2.测试过压保护:同样将设计好的过压保护电路连接到实际的IGBT驱动电路中。
IGBT模块测量与判断简介IGBT模块是现代电力电子技术中的重要器件,主要用于变频器、逆变器、交直流混合电源等电力设备中。
在实际运用中,IGBT模块的电性能、热性能和可靠性往往是影响整个电力设备工作性能的关键因素之一。
因此,IGBT模块的测量和判断非常重要。
本文将介绍IGBT模块测量方法和判断方法,帮助读者更好地了解和使用IGBT 模块。
IGBT模块测量方法1. DC电阻测量DC电阻测量是IGBT模块测试中最常见的方法之一。
通过测量IGBT模块正负级之间发生通断的DC电阻来判断器件的状态。
测量步骤:1.将万用表调整到DC电阻档位。
2.将正负级之间的引脚测量,分别记录正负极间电阻。
3.将正负级引脚交换后再次测量,记录正负极间电阻。
4.比较两次测量结果,如果读数相同,则IGBT模块正负级之间没有短路。
如果读数大幅变化,则IGBT模块正负级之间可能存在短路。
2. 电压测量电压测量是IGBT模块测试中常用的方法之一,测量IGBT模块正负级引脚是否有电压,以判断器件的状态。
测量步骤:1.将万用表调整到电压档位。
2.将正负级之间的引脚测量,分别记录正负级之间的电压。
3.如果读数为0,则正负级之间没有电压,说明IGBT模块正负级之间不存在导通问题。
3. 电流测量电流测量是IGBT模块测试中比较常用的方法之一,测量IGBT模块负载电流是否正常,以判断器件的状态。
测量步骤:1.将万用表调整到电流档位。
2.将正负级之间连接负载,分别记录正负级引脚的电流。
3.如果读数过大或过小,则说明IGBT模块存在问题。
IGBT模块判断方法1. 观察外观首先,可以通过观察IGBT模块的外观,判断器件是否受损或破碎。
如果IGBT 模块外观有破损、变形、划痕等,说明器件可能存在损伤,需要进一步检查。
2. 测量IGBT模块正负级引脚间电阻通过DC电阻测量方法,可以判断IGBT模块正负级之间的通断(正常应该读数接近无穷大,如果出现很小的电阻值,表示器件存在短路现象)。
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中,我们需要做很多的测试,但是短路测试常常容易被忽略,或者虽然对装置实施了短路测试,但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见:1. 没有实施短路测试,a. 因为觉得这个实验风险太大,容易炸管子,损失太大;b. 觉得短路时电流极大,很恐怖;2. 实施了短路测试,但测试标准比较简单,对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的,完整的短路测试方法,及判断标准。
短路的定义(1):桥短路(直通)命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路(大电感短路)命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ,也可以使用霍尔,根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一:下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器,接触器,将母线电容电压充到所需要的值,再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断,且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲,直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项:该测试需要注意的事项:1. 该测试的关注对象是电容组,母排,杂散电感,被测IGBT;2 短路回路中的电感量很低,所以上管的短路排的电感量可以极影响测量的结果,因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细;3. 短路测试的能量全部来自母排电容组,通常来说,虽然短路电流很大,但是因为时间极短,所以这个测试所消耗的能量很小,实验前后电容上的电压不会有明显变化;4. 上管IGBT是被一直关断的,但是这个器件不可或缺,因为下管被关断后,短路电流还需要由上管二极管续流;5. 该测试需要测量三个物理量,分别是,下管的Vce,Vge,及Ic;6. 电流探头需要测量图中Ic的位置,而不是短铜排的电流,这两个位置的电流波形是不同的;7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制,最开始实验可以使用10us,然后逐步增加;8. 环境温度对实验结果有较大的影响,通常datasheet给出的高结温的结果;对应用者而言,常温实验是比较现实的;但低温时的短路测试会比较苛刻,如果系统规格有低温要求时,是有必要进行测试的;9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估,或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估,以把握好短路时的电压尖峰,这个值可能会非常高;实验步骤及方法:1. 在弱电情况下,确认所发单脉冲的宽度;2. 将母线电压调至20~30V,发送一个单脉冲,此时也会发生短路,会有一定的电流,利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确,同时确认示波器能正确捕捉该瞬间;这个步骤会比较安全;3. 短路测试时,母线不宜过低,否则可能会见到一些奇异的震荡;对于1200V的IGBT,母线为500V起;1700V的IGBT,母线为700V起;3300V的IGBT,1000V起;4. 母线加到额定点,将进线接触器断开,放出单脉冲,装置会发出“咚”的一声响,确认示波器捕捉到该时刻;5. 通常来说,如果一切都设置正确的话,短路测试是很容易成功的,但也可能由于某些细节没有处理好,存在一定的几率,该测试会失败——这个IGBT会失效,并将电容的能量全部放掉,一般不会爆炸得很厉害;6. 第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试,其目的是,在尽量低风险的情况下,对设备的短路性能进行最初步的摸底;7. 如果第一次10us测试已经发现波形有问题,则需要整改;8. 如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象,则可能意味着短路回路电感量太大,需要整改;9. 如果第一次10us测试发现波形正常,可以脉冲延长至12us,再做,再延长到15us,再做,如果发现驱动器释放出来的脉冲不再增长,则意味着驱动器对IGBT进行了保护,否则,意味着驱动器保护电路设置有问题,需要整改;对结果的评判(1)下图为某一个测试结果,1. 用电流的上升率di/dt求出短路回路中的全部电感量,再减去之前测出的杂散电感,就能得到插入的铜排的感量;2. 关注短路电流的最高值,与datasheet中标注的值进行比较,是否过高,电流是否有震荡;3. 从IGBT退饱和算起,至电流被关断,期间的时间是否控制在10us,这个条件是不可以妥协的;某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试,Vdc=2200V,Tj=25℃,CONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge4. 短路电流的峰值与门极钳位电路有很大的关系,如果门极钳位性能不好,短路电流峰值会很高;5. 关注Vce电压,需要多久才退饱和,在关断时刻时,Vce电压尖峰有多高,是否存在危险,有源钳位是否动作;6. 门极电压的评判需要比较谨慎,因为这个测试di/dt及du/dt都很大,门极探头很容易测不准某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试,Vdc=2200V,Tj=25℃,CONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge另一个IGBT的测试结果:下图是另外一个1700V的IGBT的一类短路测试结果。
IGBT 参数检测仪根据测试条件和测试线路的不同,可将IGBT模块的测试分为两大类:一类是静态参数测试,即在IGBT模块结温为25C︒时进行测试,此时IGBT工作在非开关状态;另一类是动态参数测试,即在IGBT模块结温为125C︒时进行测试,此时IGBT工作在开关状态。
一、静态参数的测试1. 栅极一发射极阀值电压的测试在规定条件下,测量栅极—发射极阀值电压()GE thV,测试电路原理图如图1所示图1()GE thV测试电路电路说明和要求:Gl、G2:可调直流电压源;Vl、V2:直流电压表;A:直流电流表;DUT:被测量的IGBT(下同)。
测量程序:调解电压源G2至规定的集电极—发射极电压(15V);调节电压源Gl,从零开始逐渐增加栅极一发射极间的电压。
当电流表A显示出规定的集电极电流值(()CE ONprotCCoffVIVE)时,电压表Vl的显示值即为被测器件的栅极一发射极阀值电压。
2. 集电极—发射极截止电流的测试在规定条件下,测量器件的栅极—发射极短路时集电极—发射极截止电流CESI,原理电路如图2所示。
图2 CES I 测试电路电路要求和说明:G:可调直流电压源;V:高阻抗直流电压表;A:直流电流表;R:限流电阻器。
测量程序:调节电压源G ,从零开始逐渐增加集电极—发射极间的电压到电压表V 显示出规定的值(10V),从电流表A 读出集电极—发射极截止电流CES I 。
3. 栅极—发射极漏电流的测试在规定条件下,测量器件在集电极—发射极短路条件下栅极—发射极漏电流GES I ,原理图如图3所示。
图3电路说明和要求:G:可调直流电压表;Vl ,V2:直流电压表;R:测量电阻器。
这时栅极一发射极漏电流为: /CES I V R 。
测量程序:调节电压源G ,使栅极一发射极电压Vl 到规定值(20V)。
从V2读出V2,则栅极一发射极漏电流为V2/R 。
4. 集电极一发射极饱和电压的测试在规定条件下,测量器件在集电极一发射极饱和电压()CE sat V ,原理图如图6一5所示。
一、斩波升压IGBT温度故障原因:1、风道有堵塞情况、风扇变频器控制有问题、风扇问题。
2、变流板到变流子站传输信号回路接线及模块有问题。
3、IGBT功率模块问题、15针驱动线缆问题。
4、变流板问题。
检查步骤:第一步:检查IGBT散热风道是否有塑料薄膜等堵塞现象,在吊装时候有时候可能忘记拆掉塑料薄膜或者没有拆干净,导致散热较差。
第二步:检查变频器设置是否正确,本地控制风扇到满功率状态,确认风扇是否有问题,如果风扇轴承有问题,也会发出较大热量,影响散热,可以感觉风扇振动是否较大来初步判断。
第三步:检查模拟量采集模块及37针模拟量电缆是否有问题。
第四步:IGBT温度超过100°会报此故障,检查IGBT15针驱动线缆是否有问题,如没有问题,可能IGBT本身存在问题,其内部温度传感器损坏,更换IGBT模块。
二、制动单元IGBT过流故障可能原因:1、信号干扰,收到假的IGBT过流信号。
2、制动单元IGBT故障,15针控制线缆故障。
3、制动电阻与制动单元接线问题。
4、变流板故障。
检查步骤:第一步:检查变流板前面板OC chop指示灯是否亮红灯,检查变流板到变流子站信号回路,确定不是干扰误报。
第二步:检查IGBT4是否损坏,测量管压降的时候需要将交流端与制动电阻脱离,否则无法测量。
检查15针控制线缆是否有问题,测量其针引脚,是否接头处有虚接干扰。
第三步:测量制动电阻的阻值,正常为0.9欧姆,检查其接线。
检查整个制动控制主回路的接线。
第四步:检查变流板,更换变流板。
第五步:变流板内部采集信号转换有问题,更换变流板。
三、直流电流过流故障可能原因:1、直流电流设定值偏高。
2、变流板故障。
3、斩波升压IGBT故障。
4、斩波升压IGBT过流、15针驱动线缆问题。
检查步骤:第一步:首先检查IGBT是否有损坏,检查斩波升压IGBT驱动线缆是否有问题。
第二步:由于I_DC随着DC setpoint走,如果电流设定较大,目前程序上限制在1600A,故障文件上的I_DC*5/3为实际值,程序上I_DC在超过1500A持续100ms报故障。
MOS管和IGBT模块的测试方法MOS管(MOSFET)的测试方法:场效应管,如果已知型号与管脚,用万用电表测G(栅极)和S(源极)之间,G与D(漏极)之间没有PN结电阻,说明该管子已坏.用万用电表的R×1kΩ档,其表棒分别接在场效应管的S极和D极上,然后用手碰触管子和G极,若表针不动,说明管子不好;若表针有较大幅度的摆动,说明管子可用.另外:1、结型场效应管和绝缘栅型场效应管的区别(1)从包装上区分由于绝缘栅型场效应管的栅极易被击穿损坏,所以管脚之间一般都是短路的或是用金属箔包裹的;而结型场效应管在包装上无特殊要求. (2)用指针式万用表的电阻档测量用万用表的“R×lk”档或“R×100”档测G、S管脚间的阻值,N结的正、反向阻值,此管为结型管.2、用万用表电阻档判别结型场效应管管脚一般用R×1k或R×100档进行测量,测量时,任选两管脚,测正、反向电阻,阻值都相同(均为几千欧)时,该两极分别为D、S极(在使用时,这两极可互换),余下的一极为由于绝缘栅型场效应管在测量时易损坏,所以不使用此方法进行管脚识别,一般以查手册为宜.简单方法检测IGBT模块的好坏:l 、判断极性首先将万用表拨在R×1K 。
挡,用万用表测量时,若某一极与其它两极阻值为无穷大,调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大,则判断此极为栅极( G )。
其余两极再用万用表测量,若测得阻值为无穷大,调换表笔后测量阻值较小。
在测量阻值较小的一次中,则判断红表笔接的为集电极( C ):黑表笔接的为发射极( E )。
2 、判断好坏将万用表拨在R×10KQ 档,用黑表笔接 IGBT 的集电极( C ),红表笔接 IGBT 的发时极( E ),此时万用表的指针在零位。
用手指同时触及一下栅极( G )和集电极( C ),这时工 GBT 被触发导通,万用表的指针摆向阻值较小的方向,并能站们指示在某一位置。
IGBT的检测方法IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)是一种集大功率Bipolar Transistor和MOSFET优点于一身的器件,具有高开关速度、低功耗和高电压能力等特点,广泛应用于电力电子设备中。
IGBT的检测方法主要包括静态电特性测试、动态电特性测试和可靠性测试等。
1.静态电特性测试:-静态电流放大因子(HFE)测试:通过对基极电流和集电极电流之间的关系进行测试,可以评估IGBT的放大性能。
-开关特性测试:测试IGBT的开启电压和关闭电压,以及开启和关闭过程中的电流波形,以评估其开关速度和效率。
-静态电阻测试:通过测量IGBT的导通电阻和截止电阻,可以评估其导通和截止状态下的能量损耗和热特性。
2.动态电特性测试:-开关速度测试:通过测量IGBT的开启时间和关闭时间,以及电流和电压之间的响应时间,评估其动态响应和开关速度。
-反馈电容测试:IGBT内部的反馈电容对开关速度和功耗有重要影响,通过测试反馈电容的大小和频率特性,可以评估IGBT的性能。
-热响应测试:IGBT工作时会有一定的热功耗,通过测试其温度响应和热传导性能,可以评估其传热和温度稳定性。
3.可靠性测试:-温度稳定性测试:测试IGBT在不同温度下的静态和动态特性,评估其在不同工作温度下的性能和可靠性。
-电压应力测试:通过施加不同电压和电流的应力,测试IGBT在额定工作条件下的可靠性和耐压能力。
-寿命测试:通过长时间连续工作或循环工作,评估IGBT的寿命和可靠性。
-环境适应性测试:测试IGBT在不同工作环境、湿度和振动条件下的性能和可靠性,以评估其适应各种工作环境的能力。
以上是IGBT的检测方法的基本介绍,具体的测试方法和设备会根据不同的应用、需求和标准有所差异。
IGBT的测试对于确保其正常工作、提高产品质量和可靠性非常重要,因此在生产过程中需要进行严格的测试和筛选。
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中,我们需要做很多的测试,但是短路测试常常容易被忽略,或者虽然对装置实施了短路测试,但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见:1. 没有实施短路测试,a. 因为觉得这个实验风险太大,容易炸管子,损失太大;b. 觉得短路时电流极大,很恐怖;2. 实施了短路测试,但测试标准比较简单,对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的,完整的短路测试方法,及判断标准。
短路的定义(1):桥短路(直通)命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路(大电感短路)命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ,也可以使用霍尔,根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一:下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器,接触器,将母线电容电压充到所需要的值,再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断,且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲,直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项:该测试需要注意的事项:1. 该测试的关注对象是电容组,母排,杂散电感,被测IGBT;2 短路回路中的电感量很低,所以上管的短路排的电感量可以极影响测量的结果,因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细;3. 短路测试的能量全部来自母排电容组,通常来说,虽然短路电流很大,但是因为时间极短,所以这个测试所消耗的能量很小,实验前后电容上的电压不会有明显变化;4. 上管IGBT是被一直关断的,但是这个器件不可或缺,因为下管被关断后,短路电流还需要由上管二极管续流;5. 该测试需要测量三个物理量,分别是,下管的Vce,Vge,及Ic;6. 电流探头需要测量图中Ic的位置,而不是短铜排的电流,这两个位置的电流波形是不同的;7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制,最开始实验可以使用10us,然后逐步增加;8. 环境温度对实验结果有较大的影响,通常datasheet给出的高结温的结果;对应用者而言,常温实验是比较现实的;但低温时的短路测试会比较苛刻,如果系统规格有低温要求时,是有必要进行测试的;9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估,或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估,以把握好短路时的电压尖峰,这个值可能会非常高;实验步骤及方法:1. 在弱电情况下,确认所发单脉冲的宽度;2. 将母线电压调至20~30V,发送一个单脉冲,此时也会发生短路,会有一定的电流,利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确,同时确认示波器能正确捕捉该瞬间;这个步骤会比较安全;3. 短路测试时,母线不宜过低,否则可能会见到一些奇异的震荡;对于1200V的IGBT,母线为500V起;1700V的IGBT,母线为700V起;3300V的IGBT,1000V 起;4. 母线加到额定点,将进线接触器断开,放出单脉冲,装置会发出“咚”的一声响,确认示波器捕捉到该时刻;5. 通常来说,如果一切都设置正确的话,短路测试是很容易成功的,但也可能由于某些细节没有处理好,存在一定的几率,该测试会失败——这个IGBT会失效,并将电容的能量全部放掉,一般不会爆炸得很厉害;6. 第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试,其目的是,在尽量低风险的情况下,对设备的短路性能进行最初步的摸底;7. 如果第一次10us测试已经发现波形有问题,则需要整改;8. 如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象,则可能意味着短路回路电感量太大,需要整改;9. 如果第一次10us测试发现波形正常,可以脉冲延长至12us,再做,再延长到15us,再做,如果发现驱动器释放出来的脉冲不再增长,则意味着驱动器对IGBT进行了保护,否则,意味着驱动器保护电路设置有问题,需要整改;对结果的评判(1)下图为某一个测试结果,1. 用电流的上升率di/dt求出短路回路中的全部电感量,再减去之前测出的杂散电感,就能得到插入的铜排的感量;2. 关注短路电流的最高值,与datasheet中标注的值进行比较,是否过高,电流是否有震荡;3. 从IGBT退饱和算起,至电流被关断,期间的时间是否控制在10us,这个条件是不可以妥协的;某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试,Vdc=2200V,Tj=25℃,CONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge4. 短路电流的峰值与门极钳位电路有很大的关系,如果门极钳位性能不好,短路电流峰值会很高;5. 关注Vce电压,需要多久才退饱和,在关断时刻时,Vce电压尖峰有多高,是否存在危险,有源钳位是否动作;6. 门极电压的评判需要比较谨慎,因为这个测试di/dt及du/dt都很大,门极探头很容易测不准某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试,Vdc=2200V,Tj=25℃,CONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge另一个IGBT的测试结果:下图是另外一个1700V的IGBT的一类短路测试结果。
IGBT的检测方法IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种半导体功率开关器件,广泛应用于电力电子设备中的逆变器、变频器、交流调速器等领域。
为确保IGBT的正常运行,需要进行定期的检测和维护。
下面将介绍IGBT的检测方法。
1.IGBT的外观检测外观检测是最简单的IGBT检测方法之一、操作人员应检查IGBT外壳是否有破损、变形、漏油等情况。
同时还要检查IGBT引脚是否完好、连接是否松动。
若发现任何异常,应及时进行修复或更换。
2.IGBT的导通和绝缘检测IGBT在正常工作时应处于导通状态,即正向极化。
可以使用数字万用表或特殊的IGBT检测仪进行导通测试。
通过记录测试值,可以得知IGBT是否导通正常。
此外,还可以使用绝缘电阻测试仪测量IGBT的绝缘电阻,确保其与外壳之间的绝缘性能良好。
3.IGBT的耐压测试耐压测试是测试IGBT的绝缘性能的一种方法。
通过对IGBT的引脚与壳体之间施加高电压,检测其是否能够承受所需的工作电压。
耐压测试也可以用来检测IGBT之间的电气隔离性能。
4.IGBT的正向和反向电流测试正向电流测试可以用来验证IGBT的导通性能。
通过施加正向电流,检测IGBT的导通特性是否符合要求。
反向电流测试可以用来检测IGBT的阻断能力。
通过施加反向电流,检测IGBT是否能够正常阻断电流。
5.IGBT的温度测试6.IGBT的电路参数测试7.IGBT的堆叠测试堆叠测试是针对IGBT模块的一种检测方法。
可以通过串联多个IGBT 模块,来测试其整体的性能。
堆叠测试可以验证IGBT模块的通流能力、散热性能等。
总结起来,IGBT的检测方法包括外观检测、导通和绝缘检测、耐压测试、正向和反向电流测试、温度测试、电路参数测试和堆叠测试。
通过这些检测方法,可以确保IGBT的正常工作和长期稳定性能。
IGBT测试方案一、测试目标IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种新型功率器件,广泛应用于交流驱动、变频器、变压器和其他高功率电子设备中。
IGBT测试方案旨在验证器件的性能和性能参数,确保其符合设计要求。
二、测试准备1.测试仪器:示波器、高压电源、直流电源、电流表、温度计等;2.测试环境:干净、整洁的实验室,温度恒定在20-25摄氏度;3.测试样品:IGBT芯片和IGBT模块;4.测试文档:测试流程、测试记录表、测试要求等。
三、测试步骤1.外观检查:a.检查芯片和模块的外观,确保无裂纹、损伤或氧化现象;b.检查引脚是否有弯曲、脱落或其他异常。
2.静态参数测试:a. 静态开通电压(Vce(on))测试:-将IGBT安装在适当的散热器上,并连接至电源;- 施加足够的电流通过IGBT,测量此时的Vce(on);-记录测试结果。
b. 静态关断电压(Vce(off))测试:-将IGBT安装适当的散热器上,并连接至电源;- 施加足够的电流通过IGBT,测量此时的Vce(off);-记录测试结果。
c.继电器测试:-施加适当的电流通过继电器控制IGBT;-测量继电器的开通和关断时间;-检查继电器是否正常工作。
3.动态参数测试:a.过渡频率测试:-施加适当的电流通过IGBT,测量开通和关断的时间;-记录测试结果。
b.脉冲测试:-施加适当的电流和电压脉冲,测量IGBT的响应时间;-记录测试结果。
c.温度测试:-将IGBT芯片或模块放置在恒温水槽或恒温箱中,逐渐提高温度;-测量在不同温度下IGBT的性能参数,并记录测试结果。
四、测试结果分析1.比较测试结果与设计要求,判断IGBT的性能是否符合要求;2.如果测试结果不符合要求,根据测试结果分析可能的原因;3.如果有问题,及时修复或更换故障的IGBT;4.如果测试结果符合要求,则进入下一步的使用和验证。
五、安全注意事项1.在进行任何测试之前,确保所有测试仪器和设备连接正确,以避免电击或其他安全风险;2.在连接电源之前,检查电源电压和电流是否与测试要求相匹配;3.在测试过程中遵循正确的操作程序,避免误操作或意外发生;4.在测试高温时,使用防护手套和眼镜以保护自己免受火烧、溅射等伤害;5.对于不熟悉的操作或故障排除,请寻求专业人士的帮助。
IGBT模块的测试方法IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)模块是一种高性能的功率开关器件,主要用于交流电转直流电的变换和功率控制。
为了确保IGBT模块的正常运行和可靠性,需要进行相应的测试和检验。
1.外观检查:首先要对IGBT模块的外观进行检查,包括外壳是否完好,引脚是否弯曲或者损坏,有无明显的划痕或者焊接痕迹等。
如发现问题应及时处理或更换。
2.规格参数测试:对IGBT模块的规格参数进行测试,包括额定电压、额定电流、耐压、漏电流等参数的测试。
可以使用测试仪器如万用表、电桥等进行测试,确保IGBT模块符合规格要求。
3.电性能测试:通过测试IGBT模块的电性能来评估其性能指标。
包括静态工作特性测试、开关特性测试和动态电流特性测试等。
-静态工作特性测试:分别测量IGBT模块的输入电阻、输出电阻和反向漏极电阻。
可以利用电桥或者万用表进行测试。
-开关特性测试:测试IGBT模块的开关特性,包括导通电压降、截止电流、开启时间、关断时间等。
可以利用示波器和信号发生器等仪器进行测试。
-动态电流特性测试:测试IGBT模块在不同负载和工作频率下的电流响应能力。
可以通过施加正弦波或方波负载来进行测试。
4.温度测试:IGBT模块的工作温度是其可靠性和寿命的重要参数,需要进行温度测试。
可以使用红外测温仪或者热电偶进行测量,确保IGBT模块在规定的工作温度范围内。
5.保护功能测试:IGBT模块通常具有过流保护、过压保护、过温保护等功能,需要进行相应的保护功能测试。
可以通过模拟过流、过压、过温等情况来检验模块的保护功能是否正常。
除了以上测试方法,还需要注意以下几点:-测试环境:IGBT模块的测试环境应该干燥、无尘、温度适宜,避免灰尘和湿气对模块的影响。
-测试设备:使用高质量的测试设备和仪器,确保测试的准确性和可靠性。
-测试记录:进行测试时,应有详细的测试记录,包括测试时间、测试环境、测试设备和仪器、测试结果等信息,便于后续分析和检查。
IGBT双脉冲测试方法详解IGBT双脉冲测试方法的意义:1.对比不同的IGBT的参数;2.评估IGBT驱动板的功能和性能;3.获取IGBT在开通、关断过程的主要参数,以评估Rgon及Rgoff的数值是否合适。
通常我们对某款IGBT的认识主要是通过阅读相应的datasheet,但实际上,数据手册中所描述的参数是基于一些已经给定的外部参数测试得来的,而实际应用中的外部参数都是个性化的,往往会有所不同,因此这些参数有些是不能直接拿来使用的。
我们需要了解IGBT在具体应用中更真实的表现;4.开通、关断过程是否有不合适的震荡;5 评估二极管的反向恢复行为和安全裕量;6.IGBT关断时的电压尖峰是否合适,关断之后是否存在不合适的震荡;7.评估IGBT并联的均流特性;8.测量母排的杂散电感;要观测这些参数,最有效的方法就是:“双脉冲测试方法”!双脉冲测试平台的电路双脉冲测试的基本实验波形双脉冲实验的基本原理(1):在t0时刻,门极放出第一个脉冲,被测IGBT 饱和导通,电动势U加在负载L上,电感的电流线性上升,电流表达式为:t1时刻,电感电流的数值由U和L决定,在U和L都确定时,电流的数值由t1决定,时间越长,电流越大。
因此可以自主设定电流的数值。
双脉冲实验的基本原理(2):IGBT关断,负载的电流L的电流由上管二极管续流,该电流缓慢衰减,如图虚线所示。
由于电流探头放在下管的发射极处,因此,在二极管续流时,IGBT关断,示波器上是看不见该电流的。
双脉冲实验的基本原理(3):在t2时刻,第二个脉冲的上升沿到达,被测IGBT 再次导通,续流二极管进入反向恢复,反向恢复电流会穿过IGBT ,在电流探头上能捕捉到这个电流,如下图所示。
IGBT电路图IGBT测量方法一正常IGBT测量:用数字万用表的二极管档测量,红表笔是+正极,黑表笔是-负极。
1IGBT的G端(门级)与E端(发射极)、C端(集电极)是不导通,所以Rge和Rgc理论阻值是100M Ω以上。
若G端和E端外围有并接电阻,Rge阻值=并接电阻阻值。
(用电阻档测);2因IGBT的C\E端并接二极管.2.1若G\E端不加触发电压,E端(发射极)、C端(集电极)是单向导通。
用二极管档测,红表笔在E端,黑表笔在C端,表显示345,导通,导通压降为0.345V。
表笔相反测,表显示1,表示不导通;(表显示345,表示导通的压降为0.345V,万用表不同,IGBT不同,测量值有偏差,偏差值不大)2.2若G\E端加触发直流电压VGE=6V(VGE>Vt), 红表笔在C端,黑表笔在E端,C端和E端正向导通,表显示345;2.3因G\E端相当一个小电容,当撤离外加触发电源,触发电压还存在,C端和E端正向还导通,电线短接G\E端,IGBT正向就不导通2.4 正常C/E端耐压测试:为什么用测量电机绝缘的摇表测试:1数字万用表的电压在DC9V内,电压低不能正确判断其耐压真实性。
2 因摇表的电压在DC500V内,与IGBT C/E端正常工作电压相同,可真实检测IGBT状况。
其电压可以通过速度控制,而且电源功率小,测量时不会发生意外。
3 摇表的正极接在C端,负极接在E端。
摇动摇表,显示的数值在100MΩ以上,同时用万用表测量电压,电压可以在150V以上。
二故障IGBT1 G端和C\E端阻值在KΩ以下,并接电阻除外;2 C\E端,用用二极管档测, 表显示100以下,并有声音提示,表示C\E短路;或者用电阻档测,阻值很小。
3 G\E端加触发电压,C\E端正向不导通;4 C/E端耐压测试: 摇表测试,显示的数值在1MΩ以下。
同时用万用表测量电压,电压在15V以下;。