IGBT模塊認(rèn)證測(cè)試規(guī)范

1、測(cè)試部測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)英威騰電氣股份測(cè)試部標(biāo)準(zhǔn)編碼：版本：密級(jí)：機(jī)密生效日期：頁(yè)數(shù)：40頁(yè)IGBT模塊認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)擬制：張廣文審核：姜明批準(zhǔn): 董瑞勇日 期：2021-03-07.日期：，日期：更改信息登記表標(biāo)準(zhǔn)名稱：IGBT模塊認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)編碼:版本更改原因更改說(shuō)明更改人更改時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)新擬制測(cè)試工程，升級(jí)原測(cè)試工程內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)。張廣文評(píng)審會(huì)簽區(qū):人員簽名意見(jiàn)日期董瑞勇吳建安唐益宏林金良張波目錄1. 目的62. 范圍63. 定義64. 弓丨用標(biāo)準(zhǔn)85. 測(cè)試設(shè)備86. 測(cè)試環(huán)境97. 測(cè)試工程9規(guī)格參數(shù)比對(duì) 9封裝結(jié)構(gòu)測(cè)試107.2.1 封裝外觀檢查107.2.2 封裝外形尺寸測(cè)試 11基板平整度

2、測(cè)試12封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)試 13晶體管電特性測(cè)試15集-射極耐壓 VCES測(cè)試 157.3.2 IGBT 集-射極飽和壓降 VCE(sat)測(cè)試 167.3.3 IGBT 柵-射極閥值電壓 VGE(th)測(cè)試 177.3.4 IGBT 內(nèi)置二極管正向壓降 VF測(cè)試 18Ices和IR測(cè)試19絕緣耐壓測(cè)試21高溫電應(yīng)力老化測(cè)試 23上下溫老化測(cè)試24NTC熱敏電阻特性測(cè)試 25驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試267.9.1 驅(qū)動(dòng)波形質(zhì)量測(cè)試 26開(kāi)通關(guān)斷時(shí)間測(cè)試 28驅(qū)動(dòng)電壓幅值測(cè)試 30死區(qū)時(shí)間測(cè)試31限流測(cè)試32均流測(cè)試33短路測(cè)試35溫升測(cè)試39IGBT晶元結(jié)溫測(cè)試 428. 數(shù)據(jù)記錄及報(bào)告格式 45IGBT模

3、塊認(rèn)證測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)1. 目的檢驗(yàn)IGBT模塊各項(xiàng)性能指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。本標(biāo)準(zhǔn)主要從IGBT結(jié)構(gòu)、電氣性能、可靠性等方面全面評(píng)估IGBT模塊各項(xiàng)性能指標(biāo)。2. 范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的IGBT模塊性能測(cè)試方法，適用于英威騰電氣股份IGBT模塊器件選型認(rèn)可及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中IGBT模塊單體性能測(cè)試。3. 定義絕緣柵雙極型晶體管 IGBTInsulated Gate Bipolar Transistor:是由 BJT雙極型三極管和MOS絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo) 體器件，兼有MOSFET勺高輸入阻抗和 GTR勺低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動(dòng)電流較

4、大。MOSFE驅(qū)動(dòng)功率很小，開(kāi)關(guān)速度快，但導(dǎo)通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和 壓降低。IGBT伏安特性：指以柵源電壓Ugs為參變量時(shí)，漏極電流與柵極電壓之間的關(guān)系 曲線。輸出漏極電流比受柵源電壓Ugs控制，Ugs越高，Id越大。它與GTR勺輸出特性相似，分為飽和區(qū)、放大區(qū)和擊穿特性三局部。在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT,正向電壓由J2結(jié)承當(dāng)，反向電壓由 J1結(jié)承當(dāng)。如果無(wú) N+緩沖區(qū)，那么正反向阻斷電 壓可以做到同樣水平，參加N+緩沖區(qū)后，反向關(guān)斷電壓只能到達(dá)幾十伏水平，因 此限制了 IGBT的某些應(yīng)用范圍。IGBT轉(zhuǎn)移特性：指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之

5、間的關(guān)系曲線。它與MOSFET 的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開(kāi)啟電壓 Ugs(th)時(shí)，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。在 IGBT導(dǎo)通后的大局部漏極電流范圍內(nèi)，Id與Ugs呈線性關(guān)系。最高柵源電壓受最 大漏極電流限制，其最正確值一般取為15V左右。IGBT開(kāi)關(guān)特性：指漏極電流與漏源電壓之間的關(guān)系。IGBT處于導(dǎo)通態(tài)時(shí)，由于它的PNP晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其B值極低。盡管等效電路為達(dá)林頓結(jié)構(gòu)，但流過(guò)MOSFE的電流成為IGBT總電流的主要局部。 通態(tài)電壓Uds(on)可用下式 表示：Uds(o n)= Uj1 + Udr+ Id*Roh式中：Uj1 JI結(jié)的正向電壓，其值為IV。Udr 擴(kuò)展電阻

6、Rdr上的壓降。Roh溝道電阻。通態(tài)電流Ids可用下式表示：Ids=(1+Bp np)*Imos式中：Imos 流過(guò) MOSFE的電流。由于N+區(qū)存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)， 所以IGBT的通態(tài)壓降小， 耐壓1000V的IGBT通態(tài) 壓降為23V。IGBT處于斷態(tài)時(shí)，只有很小的泄漏電流存在。平整度：物體外表凹凸不平及厚薄不均的程度。熱阻(Thermal Resista nee ):在熱平衡條件下，兩規(guī)定點(diǎn)(或區(qū)域)之間溫度差 與產(chǎn)生這兩點(diǎn)溫度差的耗散功率之比。結(jié)殼熱阻為半導(dǎo)體器件結(jié)溫和管殼規(guī)定點(diǎn) 的溫度差與器件耗散功率之比，散熱器熱阻為散熱器上規(guī)定點(diǎn)和環(huán)境規(guī)定點(diǎn)溫度 的差與產(chǎn)生這兩點(diǎn)溫差的耗散功率之比。

7、緊固力(Tighten Pressure ):保證電力半導(dǎo)體器件與散熱器具有良好熱接觸的組 裝壓力/力矩。4. 引用標(biāo)準(zhǔn)GB電工術(shù)語(yǔ)電力半導(dǎo)體器件GB 04586-1994-T半導(dǎo)體器件 分立器件 第8局部：場(chǎng)效應(yīng)晶體管GB 04587-1994-T 半導(dǎo)體分立器件和集成電路第7局部：雙極型晶體管GB 半導(dǎo)體器件 第10局部：分立器件和集成電路總標(biāo)準(zhǔn)GB半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗(yàn)方法第1局部：總那么GB半導(dǎo)體器件機(jī)械和氣候試驗(yàn)方法第2局部：低氣壓GBT半導(dǎo)體管特性圖示儀測(cè)試方法GBT半導(dǎo)體集成電路封裝術(shù)語(yǔ)GB半導(dǎo)體器件 集成電路 第11局部：第1篇：半導(dǎo)體集成電路 內(nèi)部目檢不包括混合電路5. 測(cè)

8、試設(shè)備BJ4822智能大功率圖示儀北京無(wú)線電儀器廠34972A安捷倫數(shù)據(jù)采集儀美國(guó)安捷倫科技DSO 5014A安捷倫示波器美國(guó)安捷倫科技SD-089電子數(shù)顯卡尺上海量具刃具廠CS9932B綜合安規(guī)測(cè)試儀南京長(zhǎng)盛儀器KMH-1000RL5型可程式快速溫變濕熱箱科明科技QTT-80L可程式濕熱箱深圳市環(huán)亞科技1147A電流探頭美國(guó)安捷倫科技i1000S電流探頭美國(guó)福祿克國(guó)際公司PT-8010高壓差分探頭臺(tái)灣品質(zhì)6. 測(cè)試環(huán)境室溫環(huán)境：25C± 2C濕熱環(huán)境：85 C, 85%高溫環(huán)境1: 85 C高溫環(huán)境2: 120C低溫環(huán)境：-40 C7. 測(cè)試工程測(cè)試工程清單規(guī)格參數(shù)比對(duì)封裝結(jié)構(gòu)測(cè)試

9、晶體管電特性測(cè)試Ices和I R測(cè)試絕緣耐壓測(cè)試高溫電應(yīng)力老化測(cè)試咼低溫老化測(cè)試NTC熱敏電阻特性測(cè)試驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試限流測(cè)試 ?均流測(cè)試 ?短路測(cè)試 ?溫升測(cè)試 ? IGBT晶元結(jié)溫測(cè)試規(guī)格參數(shù)比對(duì)參數(shù)比對(duì)目的對(duì)于可以相互替代或應(yīng)用于同一功率等級(jí)的IGBT模塊，根據(jù)廠商規(guī)格書對(duì)不同廠商不同型號(hào)模塊參數(shù)進(jìn)行比照，通過(guò)比照規(guī)格參數(shù)差異確保模塊替代選型滿足產(chǎn)品設(shè) 計(jì)要求。參數(shù)比對(duì)方法對(duì)于可以相互替代的模塊，根據(jù)IGBT模塊參數(shù)比照數(shù)據(jù)表中的參數(shù)，將各個(gè)廠商參數(shù)值及測(cè)試條件分別填寫在對(duì)應(yīng)參數(shù)欄中。假設(shè)某些參數(shù)只在某一方廠商規(guī)格書中體 現(xiàn)，那么無(wú)此參數(shù)的其他廠商對(duì)應(yīng)規(guī)格欄填寫“-。具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附

10、表模塊參數(shù)比照數(shù)據(jù)表。參數(shù)比照判定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)比照需要同時(shí)滿足以下條件方為合格IGBT的關(guān)鍵參數(shù)，替代器件規(guī)格不得低于被替代器件規(guī)格。關(guān)鍵參數(shù)為：Ptot、Vce(sat)/Vf 、Vces/Vr、Ices/Ir 、Ic、Icm、Isc、Rth。其余參數(shù)綜合評(píng)估。 所有廠商器件規(guī)格均應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求規(guī)格內(nèi)。封裝結(jié)構(gòu)測(cè)試測(cè)試目的對(duì)IGBT模塊外形尺寸、基板平整度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等封裝規(guī)格進(jìn)行測(cè)量檢查，確認(rèn)IGBT模塊封裝規(guī)格是否與廠商宣稱規(guī)格一致，或符合我司新器件標(biāo)準(zhǔn)要求。測(cè)試細(xì)項(xiàng)封裝外觀檢查封裝外形尺寸測(cè)試基板平整度測(cè)試封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)試封裝外觀檢查721.1測(cè)試方法注：測(cè)試前，需記錄反響模塊特征的整體圖

11、片模塊絲印前上方45°角拍攝記錄。在室溫25C± 2C下，使用20X放大鏡下觀察封裝外觀絲印是否清晰、模塊引腳鍍層是否氧化、生銹。模塊封裝殼體結(jié)構(gòu)是否存在形變縫隙，如有縫隙需要使用厚 薄塞規(guī)量測(cè)縫隙大小。在完成基板平整度測(cè)試及模塊老化測(cè)試后，重新量測(cè)模塊以上 尺寸參數(shù)。此過(guò)程要求對(duì)模塊進(jìn)行前視、后視、左視、右視、俯視以及底部視角進(jìn)行 拍照留底，具體數(shù)據(jù)填寫格式參見(jiàn)附表模塊封裝測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表 。7.2.1.2 判定標(biāo)準(zhǔn)封裝外觀檢查需要同時(shí)滿足以下要求方為合格：封裝外觀絲印清晰且標(biāo)識(shí)的規(guī)格、品牌、封裝信息等與廠商規(guī)格書一致。模塊引腳鍍層光潔無(wú)氧化、生銹。模塊外觀在放大鏡下觀察無(wú)

12、明顯形變。樣品老化測(cè)試前封裝無(wú)縫隙，老化后封裝縫隙寬度w0.2mm且縫隙長(zhǎng)度w 10mm封裝外形尺寸測(cè)試7.2.2.1 測(cè)試方法在室溫25C± 2C下，使用數(shù)顯卡尺量測(cè)IGBT模塊的封裝外形尺寸，量測(cè)內(nèi)容包括IGBT模塊封裝的長(zhǎng)、寬、厚、安裝孔位置尺寸、安裝孔位直徑、引腳位置尺寸、 引腳高度、引腳直徑以及廠商規(guī)格書上所標(biāo)注的其他外形尺寸。在完成基板平整度測(cè) 試及模塊老化測(cè)試后，重新量測(cè)模塊以上尺寸參數(shù)。具體數(shù)據(jù)填寫格式參見(jiàn)附表模塊封裝測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表。7.2.2.2 判定標(biāo)準(zhǔn)封裝外形尺寸應(yīng)同時(shí)滿足以下要求方為合格：模塊規(guī)格書中安裝尺寸、引腳定義以及引腳截面積符合電路板設(shè)計(jì)要求。模塊規(guī)格

13、書中引腳定義與替代模塊引腳定義一致，且引腳截面積不低于產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)格，及跟替代模塊引腳截面積相近滿足載流能力。在室溫以及老化測(cè)試后，模塊外形尺寸均在廠商規(guī)格書宣稱公差范圍內(nèi)?；迤秸葴y(cè)試測(cè)試方法在室溫25C± 2 C下，使用散熱膏涂抹工裝在IGBT模塊基板上均勻涂抹散熱膏，散熱膏的厚度不超過(guò) 500卩m,推薦300卩m依據(jù)IGBT模塊固定所使用組合螺絲 型號(hào)，設(shè)定扭力電批/扭力螺絲刀力矩將IGBT模塊固定在標(biāo)準(zhǔn)散熱器上。按照模塊規(guī) 定的緊固力矩和緊固順序安裝模塊，所有螺絲緊固分為按照以下步驟進(jìn)行：按照要求緊固順序及緊固力矩對(duì)所有螺絲進(jìn)行預(yù)緊。按照要求緊固順序及緊固力矩將所有螺絲打緊固

14、定。所有螺絲打緊后確認(rèn)模塊處于緊固狀態(tài)，按照規(guī)定的緊固力矩和緊固順序按照以下步驟撤除模塊。按照要求緊固順序及緊固力矩對(duì)所有螺絲預(yù)松。按照要求緊固順序及緊固力矩將所有螺絲取下。扭力電批/扭力螺絲刀緊固與撤除力矩設(shè)置請(qǐng)參見(jiàn)表一：力矩參照表。表一：力矩參照表螺絲規(guī)格緊固力矩預(yù)松力矩螺絲規(guī)格緊固力矩預(yù)松力矩M36kgf cm6kgf cmM528kgf cm28kgf cmM414kgf cm14kgf cmM648kgf cm48kgf cm模塊撤除后，將模塊基板底部向上與散熱器對(duì)應(yīng)固定區(qū)域并排放置。將1cnf網(wǎng)格工裝放置于該區(qū)域上方進(jìn)行拍照，具體放置方式如圖1:模塊平整度測(cè)試比照?qǐng)D所示。圖1模塊平

15、整度測(cè)試比照?qǐng)D按照要求緊固順序及緊固力矩采用標(biāo)準(zhǔn)緊固力矩電批，對(duì)模塊進(jìn)行反復(fù)20次緊固撤除操作，對(duì)模塊進(jìn)行緊固力測(cè)試。緊固力測(cè)試期間，對(duì)模塊及散熱器不需要重新涂 抹散熱膏及拍照，測(cè)試過(guò)程可以更換緊固螺絲但不得更換模塊樣品。在完成反復(fù)20次緊固撤除后，擦去模塊及散熱器上殘留散熱膏。重新為模塊涂抹散熱膏，并按照要求緊固順序及緊固力矩重新緊固和撤除模塊。模塊撤除后，將模塊 基板底部向上與散熱器對(duì)應(yīng)固定區(qū)域并排放置。將1cmf網(wǎng)格工裝放置于該區(qū)域上方進(jìn)行拍照，測(cè)試過(guò)程中數(shù)據(jù)及圖片填寫格式參見(jiàn)附表模塊封裝測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表 。判定標(biāo)準(zhǔn)基板平整度測(cè)試要求同一模塊完成測(cè)試全部步驟后同時(shí)滿足以下要求方為合格：功能

16、性能正常。外觀及封裝尺寸仍符合要求。基板與散熱器導(dǎo)熱硅脂接觸面積必須大于總體基板面積80%內(nèi)部晶圓集成區(qū)域?qū)?yīng)基板位置與散熱器導(dǎo)熱硅脂接觸面積應(yīng)大于晶圓面積2倍。封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)試7.241測(cè)試方法完本錢標(biāo)準(zhǔn)要求的其他測(cè)試工程后，在室溫25C± 2 C環(huán)境下，使用專用工具將IGBT模塊外殼封裝去除。 模塊外殼封裝去除過(guò)程中，應(yīng)防止破壞模塊內(nèi)部引線。模塊外殼封裝去除后，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖進(jìn)行拍照留底。拍照要能夠詳細(xì)反映模塊內(nèi)部晶圓布局、綁定線及晶元拓?fù)浞绞胶妥呔€工藝布局，并且需要與同類型其他廠商內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖片進(jìn)行比照分析。晶圓布局比照拍照例如如圖2 :模塊晶圓布局圖所示。圖2模塊晶圓布局圖FS1

17、50R12KT3GD150FFL120C6S測(cè)試過(guò)程中數(shù)據(jù)及圖片填寫格式參見(jiàn)附表模塊封裝測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表。7.242判定標(biāo)準(zhǔn) 封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測(cè)試應(yīng)同時(shí)滿足以下要求方為合格:要求內(nèi)部晶圓分布均勻合理。引線布局美觀，不同電信號(hào)嚴(yán)禁交叉布線，嚴(yán)禁采用飛線方式布線。內(nèi)部溫度檢測(cè)電阻位置應(yīng)布置于或接近內(nèi)部熱源集中區(qū)域。模塊內(nèi)部爬電距離及電氣間隙應(yīng)符合安規(guī)要求。晶體管電特性測(cè)試測(cè)試目的評(píng)判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣 稱規(guī)格一致性。注：受儀器限制，lc 400A或Vces 3000V以上的模塊暫時(shí)無(wú)法測(cè)試晶體管特性。測(cè)試細(xì)項(xiàng)集-射極耐壓Vce：測(cè)試集-射極飽和壓降VcEs

18、at測(cè)試柵-射極閥值電壓VGEth測(cè)試內(nèi)置二極管正向壓降Vf測(cè)試集-射極耐壓VCES測(cè)試測(cè)試方法在室溫25C± 2 C環(huán)境下，將待測(cè)的IGBT柵-射極短路，接線方式為儀器HV端接IGBT集電極，COM端接發(fā)射極。集電極電源設(shè)置的極性選擇設(shè)為NPN+ HV連續(xù)，峰值功率選擇設(shè)為 30W階梯發(fā)生器設(shè)置的階梯源選擇為電壓，階梯發(fā)生器的階數(shù)設(shè) 為0。測(cè)量方法選擇的測(cè)量方式設(shè)為重復(fù)模式。點(diǎn)擊軟件的開(kāi)始測(cè)試按鈕，將集電極 電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為適宜檔位，一般開(kāi)始可設(shè)為額定VCES的1/10左右，緩慢地增加集電極電源的掃描電壓。電壓接近器件額定Vces時(shí)，將集電極電源的掃描調(diào)節(jié)為額定VCes的1/100

19、左右，繼續(xù)增加集電極掃描電壓，調(diào)節(jié)過(guò)程中注意觀察曲線，當(dāng)電流到達(dá)器 件的額定Ices時(shí)，停止增加電壓，讀取此時(shí)的電壓，此電壓即為IGBT的實(shí)際集-射極耐壓，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊上下溫沖擊測(cè)試后，在室溫25 C± 2 C環(huán)境下按照以上步驟重新測(cè)試，并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表 。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試多管IGBT時(shí)，必須同時(shí)將每個(gè)管子的柵-射極獨(dú)立短路。測(cè)試時(shí)保證接線正確，注意人身平安。合上保護(hù)蓋才可以測(cè)試，防止接觸測(cè)試端子。假設(shè)無(wú)法合上保護(hù)蓋，必須在測(cè)試樣品旁邊放高壓警示，防止旁人靠近測(cè)試樣品。要注意

20、集電極電源的掃描電壓設(shè)置不可過(guò)大，一般可設(shè)為 VCES的1/10 。在增加集電極電壓過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)定的漏電流標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護(hù)儀器和器件。假設(shè)需要保存曲線，將測(cè)量方法選擇的測(cè)量方式設(shè)單次模式再保存。測(cè)試結(jié)束后必須及時(shí)退出軟件，注意退出前集電極電源必須先回零，退出軟件后才能關(guān)主機(jī)。7.3.1.2 判定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試所得V=ES電壓?額定VCES電壓。7.3.2 IGBT集-射極飽和壓降VCEsat測(cè)試7.3.2.1 測(cè)試方法室溫25C± 2C環(huán)境下，測(cè)試模塊接線方式為儀器HC端主電流回路及Hcsen端電壓感測(cè)接IGBT集電極、儀器 CO

21、M端 主電流回路及 COMser端 電壓感測(cè) 接IGBT發(fā)射極、儀器SGV端接IGBT柵極。集電極電源設(shè)置的極性選擇設(shè)為NPN+ HC脈沖，峰值功率選擇設(shè)為 3kW階梯發(fā)生器設(shè)置的階梯源選擇為電壓，階梯發(fā)生器的 階數(shù)設(shè)為3，階梯/偏移幅度設(shè)為5V。顯示設(shè)置中的水平檔設(shè)為 VDS 2V/格或5V/ 格,垂直檔按需求設(shè)置。測(cè)量方法先設(shè)為單次方式，點(diǎn)擊軟件的開(kāi)始測(cè)試按鈕，將集 電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為適宜檔位一般可設(shè)為1,緩慢地增加集電極電源的掃描電壓。觀察第3階的輸出曲線VGE=15V,使電流到達(dá)1 2倍的lc額定值左右由于儀器 限制，電流最大不可超過(guò) 400A,再把測(cè)量方法設(shè)為掃描方式，并設(shè)置適宜的

22、掃描步長(zhǎng)。讀取電流在Ic額定值時(shí)候的電壓數(shù)據(jù)，此電壓即為實(shí)際VCEsat，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊上下溫沖擊測(cè)試后， 在室溫25 C± 2 C環(huán)境下按照以上步驟重新測(cè)試， 讀取電流在Ic額定值時(shí)候的電壓數(shù)據(jù)，此電壓即為實(shí)際 Esat，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng) 參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表 。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試時(shí)保證接線正確。在增加集電極電壓過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大突然超過(guò)I C額定值幾倍以上時(shí)，必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護(hù)儀器和器件。儀器HC端和COM端為大電流主回路，連線盡量短，而且必須保證和器件接觸良好。測(cè)試100A以上

23、時(shí)，測(cè)試設(shè)備使用4分鐘需要休息10分鐘以上。測(cè)試結(jié)束后必須及時(shí)退出軟件，注意退出前集電極電源必須先回零，退出軟件后 才能關(guān)主機(jī)。7.322 判定標(biāo)準(zhǔn)模塊老化測(cè)試前后室溫環(huán)境下測(cè)量的WEsat電壓均小于模塊廠商規(guī)格中VCE sat的最大允許值方為合格。7.3.3 IGBT柵-射極閥值電壓VGEth測(cè)試7.3.3.1 測(cè)試方法室溫25C± 2C環(huán)境下，將待測(cè)的IGBT柵-集電極短路，模塊測(cè)試接線方式為 儀器HC端主電流回路及 Hcsen端電壓感測(cè)接IGBT集電極、儀器 COM端主 電流回路及COMsen電壓感測(cè)接IGBT發(fā)射極、儀器SGV端接IGBT柵極。集電 極電源設(shè)置的極性選擇設(shè)為N

24、PN+HC脈沖，峰值功率選擇設(shè)為 300W階梯發(fā)生器設(shè)置的階梯源選擇為電壓，階梯發(fā)生器的階數(shù)設(shè)為 0,階梯/偏移幅度設(shè)為2V。顯示設(shè)置中的水平檔先設(shè)為 VDS 2V/格，垂直檔設(shè)為 500mA/格 最小檔。測(cè)量方法先設(shè)為單次 方式，點(diǎn)擊軟件的開(kāi)始測(cè)試按鈕，將集電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為適宜檔位一般可設(shè)為1,增加集電極電源的掃描電壓到10V左右。然后將顯示設(shè)置中的水平檔改設(shè)為Vgs1V/格，緩慢增加階梯發(fā)生器的偏移設(shè)置值，調(diào)節(jié)過(guò)程中觀察電流，當(dāng)電流開(kāi)始抬起，達(dá)幾十或幾百 mA時(shí)，將測(cè)量方法先改為掃描方式。在曲線中找到IC的值為器件規(guī)格中的參考電流值的點(diǎn)，讀取此時(shí)的電壓值，即為閥值電壓，具體數(shù)據(jù)記錄格式

25、請(qǐng)參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表 。完成模塊上下溫沖擊測(cè)試后，在室溫25C± 2C環(huán)境下按照以上步驟重新測(cè)試柵-射極閥值電壓VGEth，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試時(shí)保證接線正確。在增加集電極電壓過(guò)程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大突然超過(guò)I c額定值幾倍以上時(shí)，必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護(hù)儀器和器件。儀器HC端和COM端為大電流主回路，連線應(yīng)盡量短，且必須保證和器件接觸良好。測(cè)試結(jié)束后必須及時(shí)退出軟件，注意退出前集電極電源必須先回零，退出軟件后 才能關(guān)主機(jī)。7.3.3.2 判定標(biāo)準(zhǔn)模塊老化測(cè)試前后室溫環(huán)境下測(cè)量VGEth電

26、壓均在模塊廠商要求規(guī)格范圍內(nèi)方為合格。7.3.4 IGBT內(nèi)置二極管正向壓降VF測(cè)試測(cè)試方法室溫25C± 2C環(huán)境下，將待測(cè)的IGBT柵-射極短路。模塊測(cè)試接線方式為儀器HC端主電流回路及 Hcsen端電壓感測(cè)接IGBT發(fā)射極、儀器 COM主電 流回路及COMser端電壓感測(cè)接IGBT集電極、儀器SGV端接IGBT柵極。集電極 電源設(shè)置的極性選擇設(shè)為 NPN+H脈沖，峰值功率選擇設(shè)為 3kW階梯發(fā)生器設(shè)置的階 數(shù)設(shè)為0,顯示設(shè)置中的水平檔設(shè)為 VCE 500mV/格,垂直檔按需求設(shè)置。 測(cè)量方法先 設(shè)為單次方式，點(diǎn)擊軟件的開(kāi)始測(cè)試按鈕，將集電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為適宜檔位一般可設(shè)為1，緩

27、慢地增加集電極電源的掃描電壓。觀察電流，使電流到達(dá)12倍的If額定值左右時(shí)由于儀器的限制，電流最大不可超過(guò)400A,再把測(cè)量方法設(shè)為掃描方式，并設(shè)置適宜的掃描步長(zhǎng)。讀取電流在IF額定值時(shí)候的電壓數(shù)據(jù)，此電壓即為實(shí)際VF,具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊上下溫沖擊測(cè)試后， 在室溫25C± 2C環(huán)境下按照以上步驟重新測(cè)試 內(nèi)置二極管正向壓降 Vf,具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表 。 測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試多管IGBT時(shí)，必須同時(shí)將每個(gè)管子的柵-射極獨(dú)立短路。測(cè)試時(shí)保證接線正確。在增加集電極電壓過(guò)程中， 一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大突然超

28、過(guò)IC額定值幾倍以上時(shí)，必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護(hù)儀器和器件。儀器HC端和COM端為大電流主回路，連線盡量短，而且必須保證和器件接觸良好。測(cè)試100A以上時(shí)，使用4分鐘儀器要休息10分鐘以上。測(cè)試結(jié)束必須及時(shí)退出軟件，退出前集電極電源必須先回零，退出軟件后再關(guān)主機(jī)。7.342 判定標(biāo)準(zhǔn)模塊老化測(cè)試前后室溫環(huán)境下測(cè)量Vf電壓均小于模塊廠商規(guī)格的最大允許值方為合格。Ices和IR測(cè)試測(cè)試目的評(píng)判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣稱規(guī)格一致性。測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將待測(cè)的IGBT門極端子短路，分別在輸入/輸出主 端子與直流側(cè)主端子之

29、間反向施加測(cè)試電壓。測(cè)試電壓等級(jí)為廠商器件數(shù)據(jù)表給定的VCes/VRRM直。電壓上升時(shí)間設(shè)定為10S,電壓持續(xù)時(shí)間為 60S，電壓下降時(shí)間設(shè)定為10S,漏電流上限設(shè)定為Ices或I R值，漏電流下限設(shè)定為0。記錄測(cè)試過(guò)程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成室溫25 C± 2 C環(huán)境下Ices和Ir測(cè)試后，將模塊放置于溫箱中設(shè)定溫度 85C、濕度85%模塊在設(shè)置溫濕度環(huán)境穩(wěn)定后保持4小時(shí)，保持溫濕度環(huán)境不變按照以上測(cè)試步驟進(jìn)行Ices和Ir測(cè)試。并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成濕熱溫度

30、85C、濕度85%環(huán)境下Ices和IR測(cè)試后，將模塊放置于溫箱 中設(shè)定溫度120C，模塊在設(shè)置溫濕度環(huán)境穩(wěn)定后保持4小時(shí)，保持溫濕度環(huán)境不變按照以上測(cè)試步驟進(jìn)行Ices和I r測(cè)試。并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表4. Ices和I r及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成高溫溫度120C環(huán)境下Ices和I R測(cè)試后，將模塊放置于室溫25C± 2C 環(huán)境下，模塊在室溫環(huán)境放置12小時(shí)后，在室溫25C± 2C環(huán)境下按照以上測(cè)試步驟進(jìn)行Ices和I R測(cè)試。并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試所用電源誤差小

31、于土2%測(cè)試電壓。測(cè)試多管IGBT時(shí)，必須同時(shí)將每個(gè)管子的門極端子獨(dú)立短路。測(cè)試時(shí)保證接線正確，在測(cè)試樣品旁邊放高壓警示，注意人身平安。測(cè)試完成后必須使儀器復(fù)位；測(cè)試結(jié)束后須及時(shí)關(guān)閉儀器。Ices和I R測(cè)試包括模塊中所有晶元。743判定標(biāo)準(zhǔn)Ices和Ir測(cè)試應(yīng)同時(shí)滿足以下要求方為合格:室溫環(huán)境下：測(cè)試電壓為額定濕熱環(huán)境下：測(cè)試電壓為額定高溫環(huán)境下：測(cè)試電壓為額定VCes/V rrM寸，漏電流w額定常溫lces/1 RoVces/V RRM，漏電流w額定常溫lces/1 RoSes/VRRM寸，漏電流w常溫lces/1 R的3倍。注：如器件資料中給定了85C或120C時(shí)Ices和IR的值，那么

32、依器件Ices和IR的值判定；如器件資料中未給定85C或120C時(shí)Ices和IR的值，那么以上述標(biāo)準(zhǔn)判定。絕緣耐壓測(cè)試測(cè)試目的評(píng)判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣稱規(guī)格一致性。測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下測(cè)試，將IGBT模塊主端子和門極端子分別短接起來(lái), 在主端子的短接線和模塊基板之間施加測(cè)試電壓。測(cè)試電壓等級(jí)為廠商器件數(shù)據(jù)表給 定的VISO/VISOL和安規(guī)耐壓測(cè)試等級(jí)中的最大值。安規(guī)耐壓測(cè)試等級(jí)請(qǐng)參見(jiàn)表二：表二：安規(guī)耐壓測(cè)試等級(jí)電壓表系統(tǒng)電壓等級(jí)耐壓測(cè)試電壓等級(jí)系統(tǒng)電壓等級(jí)耐壓測(cè)試電壓等級(jí)ACDCACDC220150021206601800

33、2550380150021206901800255059018002550114035004800電壓等級(jí)可采用內(nèi)差法計(jì)算。耐壓測(cè)試時(shí)，模塊所有端子的短接端作為一極，模塊基板作為另一極。電壓上升 時(shí)間設(shè)定為10S,電壓持續(xù)時(shí)間為 60S，電壓下降時(shí)間設(shè)定為 10S，漏電流上限設(shè)定為 5mA漏電流下限設(shè)定為 0mA記錄測(cè)試過(guò)程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表4. Ices和I r及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成室溫25C± 2C環(huán)境下耐壓測(cè)試以及模塊老化測(cè)試后，將模塊放置于溫箱中設(shè)定溫度85C、濕度85%模塊在設(shè)置溫濕度環(huán)境穩(wěn)定后保持4小時(shí)，保持溫濕度環(huán)境不變按照以上測(cè)試步驟進(jìn)行耐壓測(cè)

34、試。記錄測(cè)試過(guò)程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記 錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成濕熱溫度85C、濕度85%環(huán)境下耐壓測(cè)試后，將模塊放置于溫箱中設(shè)定 溫度120C，模塊在設(shè)置溫濕度環(huán)境穩(wěn)定后保持4小時(shí)，保持溫度環(huán)境不變按照以上測(cè)試步驟進(jìn)行耐壓測(cè)試。記錄測(cè)試過(guò)程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成以上設(shè)定環(huán)境下耐壓測(cè)試后，將模塊放置于室溫 25C± 2C環(huán)境下，模塊在室溫環(huán)境穩(wěn)定后保持 12小時(shí)，在室溫25 C± 2 C環(huán)境下按照以上測(cè)試步驟進(jìn)行 耐壓測(cè)試。記錄測(cè)試過(guò)程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表

35、4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試所用電源誤差小于土 2%測(cè)試電壓。按照儀器使用說(shuō)明書正確接線。在如果功率模塊集成了整流、逆變單元，整流模塊絕緣測(cè)試和逆變模塊絕緣測(cè)試可以合并進(jìn)行，但注意另外把IGBT的門極端子全部短接好，在主端子和基板之間施加測(cè)試電壓。測(cè)試判據(jù)耐壓測(cè)試結(jié)束，模塊未擊穿損壞，且漏電流w2mA方為測(cè)試合格。高溫電應(yīng)力老化測(cè)試測(cè)試目的評(píng)判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣 稱規(guī)格一致性。測(cè)試方法高溫85 C,濕度85%環(huán)境下，將門極端子短路好的IGBT樣品，在輸入/輸出功率端子與直流側(cè)功率端子之間，分別施加廠商器

36、件數(shù)據(jù)表給定的VCes/VRRM測(cè)試電壓，維持此種狀態(tài)持續(xù) 4小時(shí)。如模塊正常，那么維持溫度不變?nèi)缓蠓謩e進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)“Ices和I R測(cè)試中高溫 85C時(shí)的Ices/I R測(cè)試，和“絕緣耐壓測(cè)試中高溫 85C時(shí)的絕 緣耐壓測(cè)試，并記錄測(cè)試過(guò)程中的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。注：此項(xiàng)測(cè)試可在“Ices和IR測(cè)試中高溫85C測(cè)試完成后直接進(jìn)行。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試所用電源誤差在土 1%以內(nèi)。測(cè)試多管IGBT時(shí)，必須同時(shí)將每個(gè)管子的門極端子獨(dú)立短路。測(cè)試時(shí)保證接線正確，注意人身平安。須在測(cè)試樣品旁邊放高壓警示，防止旁人靠近測(cè)試樣品。測(cè)試完成

37、后必須使儀器復(fù)位，測(cè)試結(jié)束后須及時(shí)關(guān)閉儀器。高溫電應(yīng)力老化測(cè)試須包括模塊中所有晶元。判定標(biāo)準(zhǔn)IGBT功能性正常，無(wú)損壞。高溫85 C環(huán)境下，測(cè)試電壓為額定高溫85 C環(huán)境下：測(cè)試電壓為額定VWVrrm時(shí)，漏電流w額定常溫Ices/I RVso時(shí)，漏電流w 2mA上下溫老化測(cè)試測(cè)試目的對(duì)IGBT模塊施加溫度老化應(yīng)力，確認(rèn)IGBT模塊各項(xiàng)性能指標(biāo)在老化試驗(yàn)前后致性。測(cè)試方法完成標(biāo)準(zhǔn)中室溫25C± 2 C模塊測(cè)試后，將模塊放到溫度沖擊箱中，進(jìn)行-40 C120C溫度沖擊測(cè)試。上下溫駐留時(shí)間為 30分鐘，共進(jìn)行12個(gè)溫度沖擊循環(huán)。 溫度 沖擊循環(huán)測(cè)試結(jié)束后，將模塊在室溫25C± 2

38、C環(huán)境下恢復(fù)12小時(shí)，然后分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)“Ices和IR測(cè)試中常溫25C時(shí)的lces/1 R測(cè)試，和“絕緣耐壓測(cè)試中常 溫25C時(shí)的絕緣耐壓測(cè)試，以及“晶體管電特性測(cè)試中的測(cè)試工程，并記錄測(cè)試過(guò) 程中的最大漏電流值及相關(guān)數(shù)據(jù)。具體測(cè)試數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表，和附表 4. Ices和I R及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。判定標(biāo)準(zhǔn)IGBT功能性正常，無(wú)損壞。室溫環(huán)境下：測(cè)試電壓為額定VCes/VRRM時(shí)，漏電流W額定常溫lces/1R；室溫環(huán)境下：測(cè)試電壓為額定 Vso時(shí)，漏電流w 2mA 室溫環(huán)境下：晶體管電特性工程測(cè)試結(jié)果符合規(guī)格書標(biāo)準(zhǔn)。NTC熱敏電阻特性測(cè)試測(cè)試目的評(píng)判模塊NTC熱敏電

39、阻特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)模塊NTC熱敏電阻特性與廠商宣稱規(guī)格一致性。模塊自帶的NTC熱敏電阻不使用的不用測(cè)試。測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將待測(cè)的IGBT安裝在相應(yīng)機(jī)型上，放入可程式快速溫變濕熱箱中，要求變頻器風(fēng)扇處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。然后使溫變濕熱箱按下表中給定的溫度依次運(yùn)行，每個(gè)溫度段運(yùn)行時(shí)間不低于 30分鐘。在每個(gè)溫度段結(jié)束的前 5分鐘查 看變頻器IGBT溫度功能碼，并記錄數(shù)據(jù)，注：待測(cè)機(jī)型體積要小于 0.2立方米，否那么 無(wú)法測(cè)試此項(xiàng)。具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表熱敏電阻特性測(cè)試數(shù)據(jù)表 。判定標(biāo)準(zhǔn)IGBT溫度功能碼顯示值與溫變濕熱箱給定的溫度在土5C以內(nèi)，或符合軟件設(shè)

40、計(jì)。測(cè)試過(guò)程中模塊功能正常。驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試測(cè)試目的測(cè)試變頻器在不同的運(yùn)行狀態(tài)下，IGBT驅(qū)動(dòng)波形是否正常測(cè)試細(xì)項(xiàng)驅(qū)動(dòng)波形質(zhì)量測(cè)試開(kāi)通關(guān)斷時(shí)間測(cè)試驅(qū)動(dòng)電壓幅值測(cè)試驅(qū)動(dòng)死區(qū)時(shí)間測(cè)試驅(qū)動(dòng)波形質(zhì)量測(cè)試測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級(jí)的變頻器上測(cè)量IGBT門極引腳處的電壓波形。為了盡量減小波形失真，必須使用隔離電源給示波器供電，并使用如圖3-4所示的兩種方法連接示波器探頭。圖3使用帶短地線的探頭帽圖4使用同軸轉(zhuǎn)接頭自制的小工具利用示波器截取在電流突變時(shí)，如限流時(shí)1個(gè)SPWM周期和35個(gè)開(kāi)關(guān)周期的波 形，看是否有異常。然后測(cè)量單次開(kāi)通關(guān)斷門極電壓波形及門極電流波

41、形利用示波 器的邏輯運(yùn)算功能，可測(cè)量出門極驅(qū)動(dòng)功率波形，看是否有異常。然后在變頻器正常 運(yùn)行載頻為缺省載頻時(shí)，分別測(cè)試負(fù)載為電機(jī)空載、滿載以及限流狀態(tài)下的門極驅(qū)動(dòng) 電壓和驅(qū)動(dòng)電流波形包括開(kāi)通和關(guān)斷波形并記錄；并測(cè)試變頻器在輸出相間及相 對(duì)地短路狀態(tài)下的門極驅(qū)動(dòng)電壓波形詳見(jiàn)短路測(cè)試，具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn) 附表6.驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：焊接的IGBT須按照如下圖的方法連接示波器探頭，插接的IGBT假設(shè)不采用帶短地線的探頭帽方式放置探棒，可用標(biāo)準(zhǔn)探頭，但需將地線纏繞在探棒上，盡量使探頭主信號(hào)線與地線構(gòu)成的回路面積最小。為了盡量減小由于示波器各通道之間相互耦合造成測(cè)試波

42、形失真的影響，六橋驅(qū) 動(dòng)波形單獨(dú)抓取。如需同時(shí)測(cè)量上下橋驅(qū)動(dòng)電壓波形，一定要將所使用的兩個(gè)通道隔離。即一個(gè)通道用普通探頭測(cè)量，另一個(gè)通道用高壓差分探頭測(cè)量，并且注意把有源差分探頭的電源隔離或?qū)⒉罘痔筋^的電源適配器的地線端去掉，否那么可能會(huì)燒壞差分探頭。抓取波形時(shí)，示波器橫軸時(shí)間軸設(shè)為1卩S/div推薦,縱軸幅值軸設(shè)為5V/div推薦。每種運(yùn)行狀態(tài)下，分以下兩種情況記錄波形：IGBT通過(guò)電流時(shí)的開(kāi)通關(guān)斷波形和續(xù)流二極管通過(guò)電流時(shí)的開(kāi)通關(guān)斷波形。每個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)橋都需測(cè)量，包含并聯(lián)使用的模塊。7.10.1.2 判定標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)通波形平滑無(wú)震蕩，或有少許震蕩，但震蕩峰值電壓小于+20V。如圖5所示:2卯冋

43、1K2VK 740n$Max( FWAFopli k 13 3VAgilenl TEchnnlogiesr r - /1 00 A/9.13VSourceSettnaStatisticsRi««MeasureWED NOV 10 15:37 37 2021布 2 I2DK I OQOE/ Stop圖5 IGBT開(kāi)通驅(qū)動(dòng)波形例如關(guān)斷波形平滑無(wú)震蕩，或有少許震蕩，但震蕩峰值電壓大于-20V。如圖6所示:圖6 IGBT關(guān)斷驅(qū)動(dòng)波形例如開(kāi)通關(guān)斷時(shí)間測(cè)試7.9.2.1 測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級(jí)的變頻器上測(cè)量RiseIGBT開(kāi)通、關(guān)

44、斷時(shí)間測(cè)試可以在IGBT驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試的過(guò)程中進(jìn)行，記錄波形的time與Fall time ,即為IGBT開(kāi)通與關(guān)斷時(shí)間。測(cè)量變頻器在正常運(yùn)行時(shí)載頻為缺省 載頻，負(fù)載分別為電機(jī)空載、滿載、限流狀態(tài)下的IGBT開(kāi)通、關(guān)斷時(shí)間，并記錄測(cè)量值。具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表6.驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：用示波器測(cè)量波形時(shí)，要使探棒回路面積盡量小。如果同時(shí)測(cè)量上下橋驅(qū)動(dòng)電壓波形，必須使兩個(gè)測(cè)量通道之間相隔離。即一個(gè)通 道用普通探頭測(cè)量，另一個(gè)通道用高壓差分探頭測(cè)量，并且注意把有源差分探頭 的電源隔離或?qū)⒉罘痔筋^的電源適配器的地線端去掉，否那么可能會(huì)燒壞差分探頭。抓取波形時(shí)，示波器橫

45、軸時(shí)間軸設(shè)為1卩S/div,縱軸幅值軸設(shè)為 5V/div。792.2 判定標(biāo)準(zhǔn)卩SW開(kāi)通時(shí)間三卩S或符合設(shè)計(jì)參數(shù)。圖7所示。0： Agil«rttTBchnolugi«iWED OCT 13 1623:39 201DIIgjgQ 5 00V/ 荼 3.260E1 000£/ 停止 4. 3C9V圖7 IGBT開(kāi)通波形上升時(shí)間卩SW關(guān)斷時(shí)間Wy S或符合設(shè)計(jì)參數(shù)。圖 8所示。TiTS址計(jì)13息普?qǐng)D8 IGBT關(guān)斷波形下降時(shí)間E課間Agilenr TvchnologiesWED OCT 13 16 S3 14 201QU1fl 5 00V/ 氣 3 2BDS 1 CO

46、OS/序止 H 9 38V驅(qū)動(dòng)電壓幅值測(cè)試7.9.3.1 測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級(jí)的變頻器上測(cè)量 IGBT開(kāi)通、關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電壓幅值測(cè)試可以在IGBT驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試的過(guò)程中進(jìn)行，記錄波形的Top與Base,即為IGBT開(kāi)通驅(qū)動(dòng)電壓幅值與關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電壓幅值。測(cè)量變頻器在 正常運(yùn)行時(shí)載頻為缺省載頻，負(fù)載分別為電機(jī)空載、滿載、限流狀態(tài)下的IGBT開(kāi)通、關(guān)斷驅(qū)動(dòng)電壓幅值，并記錄測(cè)量值。具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表6.驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試數(shù) 據(jù)記錄表。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：用示波器測(cè)量波形時(shí)，要使探棒回路面積盡量小。如果同時(shí)測(cè)量上下橋驅(qū)動(dòng)電壓幅值，必須使兩個(gè)測(cè)量

47、通道之間相隔離。抓取波形時(shí)，示波器橫軸時(shí)間軸設(shè)為1uS/div，縱軸幅值軸設(shè)為 5V/div。7.9.3.2 判定標(biāo)準(zhǔn)< Top w V、-12V< Base < 0V或符合設(shè)計(jì)參數(shù)。死區(qū)時(shí)間測(cè)試測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級(jí)的變頻器上測(cè)量IGBT開(kāi)通、關(guān)斷驅(qū)動(dòng)波形死區(qū)時(shí)間。上下橋死區(qū)時(shí)間定義為：從上橋下橋IGBT柵-射極驅(qū)動(dòng)電壓降至 0V到下橋上橋IGBT柵-射極驅(qū)動(dòng)電壓升至 0V的時(shí)間，如圖 9所示：用示波器同時(shí)測(cè)量同相的上下橋驅(qū)動(dòng)電壓波形，在抓取的波形上用示波器的游標(biāo)測(cè)量功能測(cè)量死區(qū)時(shí)間。測(cè)試變頻器在正常運(yùn)行時(shí)，載頻為缺省

48、載頻，負(fù)載分別為電機(jī)空載、滿載、限流狀態(tài)下IGBT上下橋死區(qū)時(shí)間，并記錄測(cè)量值。具體數(shù)據(jù)記錄格式 請(qǐng)參見(jiàn)附表6.驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表 。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)量上下橋驅(qū)動(dòng)波形的死區(qū)時(shí)間，必須使兩個(gè)測(cè)量通道之間相隔離。即一個(gè)通道 用普通探頭測(cè)量，另一個(gè)通道用高壓差分探頭測(cè)量，并且注意把有源差分探頭的 電源隔離或?qū)⒉罘痔筋^的電源適配器的地線端去掉，否那么可能會(huì)燒壞差分探頭。 用示波器測(cè)量波形時(shí)，要使探棒回路面積盡量小。抓取波形時(shí)，示波器橫軸時(shí)間軸設(shè)為500nS/div,縱軸幅值軸設(shè)為10V/div 。7.9.4.2 判定標(biāo)準(zhǔn)220V、380V電壓等級(jí)變頻器的上下橋死區(qū)時(shí)間?卩S或符合設(shè)計(jì)

49、參數(shù)為合格。660V電壓等級(jí)變頻器的上下橋死區(qū)時(shí)間?S或符合設(shè)計(jì)參數(shù)為合格。1140V電壓等級(jí)變頻器的上下橋死區(qū)時(shí)間?或符合設(shè)計(jì)參數(shù)卩S為合格。高壓變頻器上下橋死區(qū)時(shí)間?卩S或符合設(shè)計(jì)參數(shù)為合格。限流測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證IGBT輸出特性，在突變載的情況下輸出特性是否正常，與我們現(xiàn)有的變頻器系統(tǒng)是否匹配。注：無(wú)限流功能的機(jī)型不需測(cè)試此項(xiàng)。測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級(jí)的變頻器上，選 擇V/F模塊，進(jìn)行突變載測(cè)試，測(cè)試在變頻器缺省參數(shù)時(shí)進(jìn)行。要求電機(jī)功率匹配。測(cè)試包括，在變頻器恒速時(shí)，直接加載至限流水平，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過(guò)載故障；在變頻器加速過(guò)程中

50、，直接加載至限流水平，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過(guò)載 故障；在變頻器減速過(guò)程中，直接加載至限流水平，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過(guò)載故 障；在電機(jī)空載且轉(zhuǎn)速超過(guò)1000rpm時(shí)，使用直接啟動(dòng)方式啟動(dòng)變頻器，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過(guò)載故障或繼續(xù)加速運(yùn)行。上述4個(gè)測(cè)試工程每個(gè)工程間需間隔5分鐘，且每個(gè)工程測(cè)試不低于10次。測(cè)試過(guò)程要注意以下事項(xiàng)：測(cè)試前要保證變頻器輸出三相平衡，且變頻器檢測(cè)到的電流符合標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)試時(shí)選擇與變頻器匹配的電機(jī)，或大一檔的電機(jī)。測(cè)試時(shí)注意查看電流變化，如果振蕩嚴(yán)重應(yīng)立即切斷變頻器電源，防止炸機(jī)。沒(méi)有匹配電機(jī)時(shí)，使用電感進(jìn)行測(cè)試，具體操作方法：“變頻器輸出頻率設(shè)定為10HZ速度方式為

51、V/F模式，加速時(shí)間設(shè)定為 3S,減速時(shí)間設(shè)定為 0,輸出電壓 從50V開(kāi)始每次5V遞加，增加至變頻器過(guò)載。這種狀況下，只需測(cè)試“變頻器 恒速時(shí)過(guò)載即可。判定標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試過(guò)程，IGBT模塊功能性正常，不炸機(jī)。測(cè)試過(guò)程，變頻器不誤報(bào)除過(guò)載以外的故障如：OUT OC。均流測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證多個(gè)IGBT模塊并聯(lián)使用情況下，并聯(lián) IGBT模塊工作電流均衡性是否符合產(chǎn) 品設(shè)計(jì)要求。注：非并聯(lián)使用模塊的機(jī)型不需測(cè)試此項(xiàng)。測(cè)試方法對(duì)于并聯(lián)使用模塊的機(jī)型， 完成“驅(qū)動(dòng)波形測(cè)試及“限流測(cè)試后，在室溫25C ± 2C環(huán)境下，按照模塊適配機(jī)型的最大功率且默認(rèn)載頻運(yùn)行，分別在負(fù)載電機(jī)或電感空載、滿載、限流的工況下

52、，同時(shí)測(cè)量同相每個(gè)并聯(lián)模塊的輸出電流有效值均方根值，及輸出總電流，每個(gè)均流測(cè)試不低于5次，并記錄測(cè)試數(shù)據(jù)及均流波形，如圖10-11。具體數(shù)據(jù)記錄格式請(qǐng)參見(jiàn)附表模塊均流測(cè)試數(shù)據(jù)記錄表 。測(cè)試過(guò)程中需要注意以下事項(xiàng)：測(cè)量時(shí)要使用相同型號(hào)的電流采樣設(shè)備不同型號(hào)會(huì)導(dǎo)致采樣波形相位不一致 。均流測(cè)試要求被測(cè)電路對(duì)稱，在電路不對(duì)稱情況下，測(cè)試數(shù)據(jù)只能做參考使用。<?' Agilent TBchnologieMON NOV 15 15 5C40 2O1OIODA/ 因 IC：AZ £ IU：A/ Q宰 0 Os 50 OOT/ 停止 £* HBA峽計(jì)色總均方|1B1 BA常

53、翩1均聲馬3 1均.(2921A均右，的F 89 SA圖10空載均流波形Agilent TBchnologiBfMON NOV 15 15 53 46 2021圖11限流均流波形判定標(biāo)準(zhǔn)并聯(lián)模塊輸出電流相位一致。同相并聯(lián)模塊，每個(gè)模塊輸出電流均方根值差值W±3%平均均方根值。短路測(cè)試測(cè)試目的驗(yàn)證IGBT模塊在輸出短路情況下，模塊是否可以承受廠商宣稱的電流應(yīng)力以及是否可以及時(shí)保護(hù)。測(cè)試方法在室溫25C± 2C環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級(jí)的變頻器上。使 用特制的短路測(cè)試工裝，小短路測(cè)試工裝規(guī)定導(dǎo)線長(zhǎng)度1米，導(dǎo)線截面積25m適用30KW以下變頻器的短路測(cè)試；大短路測(cè)試工裝規(guī)定導(dǎo)線長(zhǎng)度1米，導(dǎo)線截面積2 .185mm,適用37KW以上變頻器的短路測(cè)試。短路測(cè)試中，測(cè)量流過(guò)短路電流的上橋和下橋IGBT集-射極電壓Vce,并記錄最大峰值，計(jì)算 U=Vce峰值-實(shí)驗(yàn)中的變頻器的母線電壓值。測(cè)試中注意判別所測(cè)量的Vce電壓是否正確，正確的 IGBT發(fā)生短路關(guān)斷時(shí)的電壓波形應(yīng)如下列圖中的綠