IGBT短路测试方法详解 联系客服

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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。

这个IGBT的速度比较快,因此Vce开始先下降,然后IGBT才发生退饱和,Vce才上升至直流母线。

不同的品牌,代数,电压等级,电流等级的IGBT 其短路行为会有差别,不过本质是相同的。

某品牌450A/1700V的IGBT的一类短。

路测试,Vdc=1200V,Tj=25℃, @CONCEPT瑞士实验室 红线:Vge 蓝线:Vce 黄线:Ic

存在问题的波形:

下图是一个在真实装置开发中有问题的结果,如果不做调整这个IGBT会面临较大风险。

下图是同样的装置经过调整,达到了理想的实验结果。

门极钳位(gate clamping)功能的测试:

在短路测试中,电流的形状与门极钳位电路的性能密切相关,而门极钳位的功能只有在这个时候才能体现出来。由于很多人都不太了解IGBT的短路行为,或者是没有深入测试设备的短路性能,因此,导致了对门极钳位电路的不重视。门极钳位电路出现的原因是IGBT存在米勒电容,在IGBT短路时,米勒电容会影响门极电压,导致短路电流激增,使IGBT承担风险。

越大容量的IGBT,米勒效应越强,门极钳位电路越重要。 差的门极钳位的结果:

下图为某型号2片1500A/3300V并联的短路测试波形,使用门极和发射极间的TVS进行门极钳位,如下图示。

母线电压为2200V,实验结果显示, IGBT的电流峰值为13.36kA。 CH1,2:Vge CH3 4:Vce

好的门极钳位的结果:

在上页的基础上,完全相同的硬件设置,只是修改了门极钳位电路。用下图所示的门极钳位电路。

一类短路测试的实施方法二

保持开通,再给下管发单脉冲。这个实验的优点是,确保短路回路中的电感量就是直流母线的杂散电感,足够低。

下图为实施一类短路测试的另外一种方法。给上管IGBT驱动器一个常高信号,使上管

注意事项:

1. 在前文介绍的短路测试方法一中,有一个缺点,如果插入的短路电缆没有控制好,感量过大,会导致进入了二类短路;

2. 在并联的情形下做短路测试方法一,如果并联的桥臂中插入的感量不一致,不对称,非常容易导致炸管;

3. 短路测试方法二中,短路回路的电感量非常稳定,就等于电容,母排,IGBT模块的杂散电感之和,短路电流变化率很高,轻易就能达到5000A/us的水平; 4. 在这个实验中,短路脉冲的宽度必须被控制住,从窄至宽慢慢放开; 5. 这个实验中,放出单脉冲的那只IGBT总是会先退出饱和区;

二类短路测试方法:

在实际运行的机器中,二类短路是比较容易遇到的短路类型,例如逆变器在拖动电机时,电机定子侧短路,此时就是二类短路。对这种短路的测试方法是在短路回路中插入某一数值的感量,然后观察其短路行为。