IGBT模塊認(rèn)證測試規(guī)范V20

1、測試部測試規(guī)范英威騰電氣股份有限公司測試部規(guī)范編碼：版 本：V2.0密 級：機 密生效日期：2011.3頁 數(shù)： 40 頁IGBT模塊認(rèn)證測試規(guī)范擬 制： 張 廣 文 日 期： 2011-03-07審 核： 姜 明 日 期：_批 準(zhǔn)： 董 瑞 勇 日 期：_更 改 信 息 登 記 表規(guī)范名稱：IGBT模塊認(rèn)證測試規(guī)范規(guī)范編碼：版本更改原因更改說明更改人更改時間V2.0規(guī)范升級新擬制測試項目，升級原測試項目內(nèi)容及標(biāo)準(zhǔn)。張廣文2011.3.7評審會簽區(qū)：人員簽名意見日期董瑞勇吳建安唐益宏林金良張 波目 錄1.目的42.范圍43.定義44.引用標(biāo)準(zhǔn)55.測試設(shè)備66.測試環(huán)境67.測試項目77.1規(guī)

2、格參數(shù)比對77.2封裝結(jié)構(gòu)測試8封裝外觀檢查8封裝外形尺寸測試9基板平整度測試9封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試117.3晶體管電特性測試12集-射極耐壓VCES測試127.3.2 IGBT集-射極飽和壓降VCE(sat)測試137.3.3 IGBT柵-射極閥值電壓VGE(th)測試147.3.4 IGBT內(nèi)置二極管正向壓降VF測試157.4 Ices和IR測試167.5絕緣耐壓測試187.6高溫電應(yīng)力老化測試207.7高低溫老化測試217.8 NTC熱敏電阻特性測試227.9驅(qū)動波形測試22驅(qū)動波形質(zhì)量測試23開通關(guān)斷時間測試25驅(qū)動電壓幅值測試26死區(qū)時間測試277.10限流測試287.11均流測試297

3、.12短路測試307.13溫升測試347.14 IGBT晶元結(jié)溫測試368.數(shù)據(jù)記錄及報告格式40IGBT模塊認(rèn)證測試規(guī)范1. 目的檢驗IGBT模塊各項性能指標(biāo)是否滿足標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品設(shè)計要求。本規(guī)范主要從IGBT結(jié)構(gòu)、電氣性能、可靠性等方面全面評估IGBT模塊各項性能指標(biāo)。2. 范圍本規(guī)范規(guī)定的IGBT模塊性能測試方法，適用于英威騰電氣股份有限公司IGBT模塊器件選型認(rèn)可及產(chǎn)品開發(fā)過程中IGBT模塊單體性能測試。3. 定義l 絕緣柵雙極型晶體管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)：是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)

4、動式功率半導(dǎo)體器件,兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅(qū)動電流較大。MOSFET驅(qū)動功率很小，開關(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,驅(qū)動功率小而飽和壓降低。l IGBT伏安特性：指以柵源電壓Ugs為參變量時，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的輸出特性相似，分為飽和區(qū)、放大區(qū)和擊穿特性三部分。在截止?fàn)顟B(tài)下的IGBT，正向電壓由J2結(jié)承擔(dān)，反向電壓由J1結(jié)承擔(dān)。如果無N+緩沖區(qū)，則正反向阻斷電壓可以做到同樣水平，加入N+緩沖區(qū)后，反向關(guān)

5、斷電壓只能達到幾十伏水平，因此限制了IGBT 的某些應(yīng)用范圍。 l IGBT轉(zhuǎn)移特性：指輸出漏極電流Id與柵源電壓Ugs之間的關(guān)系曲線。它與MOSFET的轉(zhuǎn)移特性相同，當(dāng)柵源電壓小于開啟電壓Ugs(th) 時，IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)。在IGBT導(dǎo)通后的大部分漏極電流范圍內(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，其最佳值一般取為15V左右。 l IGBT開關(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，由于它的PNP晶體管為寬基區(qū)晶體管，所以其B值極低。盡管等效電路為達林頓結(jié)構(gòu)，但流過MOSFET的電流成為IGBT總電流的主要部分。通態(tài)電壓Uds(on) 可用下式表

6、示： Uds(on)Uj1UdrId*Roh 式中：Uj1JI結(jié)的正向電壓，其值為0.7 1V。Udr擴展電阻Rdr上的壓降。Roh溝道電阻。通態(tài)電流Ids 可用下式表示： Ids=(1+Bpnp)*Imos 式中：Imos流過MOSFET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，只有很小的泄漏電流存在。l 平整度：物體表面凹凸不平及厚薄不均的程度。l 熱阻（Thermal Resistance）：在熱平衡條件下，兩規(guī)定點（或區(qū)域）之間溫度差與產(chǎn)生這兩點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)定點的

7、溫度差與器件耗散功率之比，散熱器熱阻為散熱器上規(guī)定點和環(huán)境規(guī)定點溫度的差與產(chǎn)生這兩點溫差的耗散功率之比。l 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)l GB 02900.32-1994-T 電工術(shù)語 電力半導(dǎo)體器件l GB 04586-1994-T 半導(dǎo)體器件 分立器件 第8部分：場效應(yīng)晶體管l GB 04587-1994-T 半導(dǎo)體分立器件和集成電路 第7部分：雙極型晶體管l GB 04589.01-2006 半導(dǎo)體器件 第10部分：分立器件和集成電路總規(guī)范l GB 04937.01-2006-T

8、 半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第1部分：總則l GB 04937.02-2006-T 半導(dǎo)體器件 機械和氣候試驗方法 第2部分：低氣壓l GB 13974-1992-T 半導(dǎo)體管特性圖示儀測試方法l GB 14113-1993-T 半導(dǎo)體集成電路封裝術(shù)語l GB 19403.01-2003-T 半導(dǎo)體器件 集成電路 第11部分：第1篇：半導(dǎo)體集成電路 內(nèi)部目檢 (不包括混合電路)5. 測試設(shè)備l BJ4822智能大功率圖示儀（北京無線電儀器廠）l 34972A安捷倫數(shù)據(jù)采集儀（美國安捷倫科技有限公司）l DSO 5014A安捷倫示波器（美國安捷倫科技有限公司）l SD-089電子數(shù)顯卡尺（

9、上海量具刃具廠）l CS9932B綜合安規(guī)測試儀（南京長盛儀器有限公司）l KMH-1000RL5型可程式快速溫變濕熱箱（科明科技有限公司）l QTT-80L可程式濕熱箱（深圳市環(huán)亞科技有限公司）l 1147A電流探頭（美國安捷倫科技有限公司）l i1000S電流探頭（美國福祿克國際公司）l PT-8010高壓差分探頭（臺灣品質(zhì)）6. 測試環(huán)境l 室溫環(huán)境：25±2l 濕熱環(huán)境：85，85%l 高溫環(huán)境1：85l 高溫環(huán)境2：120l 低溫環(huán)境：-407. 測試項目測試項目清單 規(guī)格參數(shù)比對 封裝結(jié)構(gòu)測試 晶體管電特性測試 Ices和IR測試 絕緣耐壓測試 高溫電應(yīng)力老化測試 高低溫

10、老化測試 NTC熱敏電阻特性測試 驅(qū)動波形測試 限流測試 均流測試 短路測試 溫升測試 IGBT晶元結(jié)溫測試7.1規(guī)格參數(shù)比對參數(shù)比對目的對于可以相互替代或應(yīng)用于同一功率等級的IGBT模塊，根據(jù)廠商規(guī)格書對不同廠商不同型號模塊參數(shù)進行對比，通過對比規(guī)格參數(shù)差異確保模塊替代選型滿足產(chǎn)品設(shè)計要求。參數(shù)比對方法對于可以相互替代的模塊，根據(jù)IGBT模塊參數(shù)對比數(shù)據(jù)表中的參數(shù)，將各個廠商參數(shù)值及測試條件分別填寫在對應(yīng)參數(shù)欄中。若某些參數(shù)只在某一方廠商規(guī)格書中體現(xiàn)，則無此參數(shù)的其他廠商對應(yīng)規(guī)格欄填寫“-”。具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表1.IGBT模塊參數(shù)對比數(shù)據(jù)表。參數(shù)對比判定標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)對比需要同時滿足以下條

11、件方為合格l 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)綜合評估。l 所有廠商器件規(guī)格均應(yīng)在產(chǎn)品設(shè)計要求規(guī)格內(nèi)。7.2封裝結(jié)構(gòu)測試測試目的對IGBT模塊外形尺寸、基板平整度、內(nèi)部結(jié)構(gòu)等封裝規(guī)格進行測量檢查，確認(rèn)IGBT模塊封裝規(guī)格是否與廠商宣稱規(guī)格一致，或符合我司新器件規(guī)范要求。測試細項l 封裝外觀檢查l 封裝外形尺寸測試l 基板平整度測試l 封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試封裝外觀檢查.1測試方法注：測試前，需記錄反應(yīng)模塊特征的整體圖片(模塊絲印前上方45°角拍攝記錄)

12、。在室溫（25±2）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)量測縫隙大小。在完成基板平整度測試及模塊老化測試后，重新量測模塊以上尺寸參數(shù)。此過程要求對模塊進行前視、后視、左視、右視、俯視以及底部視角進行拍照留底，具體數(shù)據(jù)填寫格式參見附表2.IGBT模塊封裝測試數(shù)據(jù)記錄表。.2判定標(biāo)準(zhǔn)封裝外觀檢查需要同時滿足以下要求方為合格：l 封裝外觀絲印清晰且標(biāo)識的規(guī)格、品牌、封裝信息等與廠商規(guī)格書一致。l 模塊引腳鍍層光潔無氧化、生銹。l 模塊外觀在放大鏡下觀察無明顯形變。l 樣品老化測試前封裝無縫隙，

13、老化后封裝縫隙寬度0.2mm且縫隙長度10mm。封裝外形尺寸測試.1測試方法在室溫（25±2）下，使用數(shù)顯卡尺量測IGBT模塊的封裝外形尺寸，量測內(nèi)容包括IGBT模塊封裝的長、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試及模塊老化測試后，重新量測模塊以上尺寸參數(shù)。具體數(shù)據(jù)填寫格式參見附表2.IGBT模塊封裝測試數(shù)據(jù)記錄表。.2判定標(biāo)準(zhǔn)封裝外形尺寸應(yīng)同時滿足以下要求方為合格：l 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)計要求。l 模塊規(guī)格書中引腳定義與替代模塊引腳定義一致，且引腳截面積不

14、低于產(chǎn)品設(shè)計規(guī)格，及跟替代模塊引腳截面積相近(滿足載流能力)。l 在室溫以及老化測試后，模塊外形尺寸均在廠商規(guī)格書宣稱公差范圍內(nèi)。7.2.3基板平整度測試7.2.3.1測試方法在室溫（25±2）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500m，推薦300m。依據(jù)IGBT模塊固定所使用組合螺絲型號，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行：l 按照要求緊固順序及緊固力矩對所有螺絲進行預(yù)緊。l 按照要求緊固順序及緊固力矩將所有螺絲打緊固定。l 所有螺絲打緊后

15、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拆除模塊。l 按照要求緊固順序及緊固力矩對所有螺絲預(yù)松。l 按照要求緊固順序及緊固力矩將所有螺絲取下。扭力電批/扭力螺絲刀緊固與拆除力矩設(shè)置請參見表一：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模塊拆除后，將模塊基板底部向上與散熱器對應(yīng)固定區(qū)域并排放置。將1cm2網(wǎng)格工裝放置于該區(qū)域

16、上方進行拍照，具體放置方式如圖1：模塊平整度測試對比圖所示。圖1 模塊平整度測試對比圖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，對模塊進行反復(fù)20次緊固拆除操作，對模塊進行緊固力測試。緊固力測試期間，對模塊及散熱器不需要重新涂抹散熱膏及拍照，測試過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次緊固拆除后，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拆除模塊。模塊拆除后，將模塊基板底部向上與散熱器對應(yīng)固定區(qū)域并排放置。將1cm2網(wǎng)格工裝放置于該區(qū)域上方進行拍照，測試過程中數(shù)據(jù)及圖片填寫格式參見附表2.IGBT模塊封裝測試數(shù)據(jù)記錄表。7.

17、2.3.2判定標(biāo)準(zhǔn)基板平整度測試要求同一模塊完成測試全部步驟后同時滿足以下要求方為合格：l 功能性能正常。l 外觀及封裝尺寸仍符合要求。l 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)測試.1測試方法完成本規(guī)范要求的其他測試項目后，在室溫（25±2）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程中，應(yīng)避免破壞模塊內(nèi)部引線。模塊外殼封裝去除后，對內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖進行拍照留底。拍照要能夠詳細反映模塊內(nèi)部晶圓布局、綁定線及晶元拓撲方式和走線工藝布局，并且需要與同類型其他廠商內(nèi)部結(jié)

18、構(gòu)圖片進行對比分析。晶圓布局對比拍照示例如圖2：模塊晶圓布局圖所示。FS150R12KT3內(nèi)部晶元布局GD150FFL120C6S內(nèi)部晶元布局U相下橋FWDU相下橋IGBTV相上橋IGBTV相下橋IGBTU相上橋IGBTW相下橋IGBTW相上橋IGBTU相上橋FWDV相下橋FWDV相上橋FWDW相下橋FWDW相上橋FWDU相下橋IGBTU相下橋FWDV相上橋IGBTV相下橋FWDU相上橋IGBTW相下橋FWDW相上橋IGBTU相上橋FWDV相下橋IGBTV相上橋FWDW相下橋IGBTW相上橋FWD圖2 模塊晶圓布局圖測試過程中數(shù)據(jù)及圖片填寫格式參見附表2.IGBT模塊封裝測試數(shù)據(jù)記錄表。.2判

19、定標(biāo)準(zhǔn)封裝內(nèi)部結(jié)構(gòu)測試應(yīng)同時滿足以下要求方為合格：l 要求內(nèi)部晶圓分布均勻合理。l 引線布局美觀，不同電信號嚴(yán)禁交叉布線，嚴(yán)禁采用飛線方式布線。l 內(nèi)部溫度檢測電阻位置應(yīng)布置于或接近內(nèi)部熱源集中區(qū)域。l 模塊內(nèi)部爬電距離及電氣間隙應(yīng)符合安規(guī)要求。7.3晶體管電特性測試測試目的評判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，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，Ic 400A或Vces 3000V以上的模塊暫時無法測試晶體管特性。測試細項l 集-射極耐壓(VCES)測試l 集-射極飽和壓降(VCE (sat)測試l 柵-射極閥值電壓(VGE (th)測試l 內(nèi)置二極管正向壓降(VF

20、)測試集-射極耐壓VCES測試.1測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將待測的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。測量方法選擇的測量方式設(shè)為重復(fù)模式。點擊軟件的開始測試按鈕，將集電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為合適檔位，一般開始可設(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，將集電極電源的掃描調(diào)節(jié)為額定VCES的1/100左右，繼續(xù)增加集電極掃描電壓，調(diào)節(jié)過程中注意觀察曲線，當(dāng)電流達

21、到器件的額定ICES時，停止增加電壓，讀取此時的電壓，此電壓即為IGBT的實際集-射極耐壓，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊高低溫沖擊測試后，在室溫（25±2）環(huán)境下按照以上步驟重新測試，并記錄測試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測試多管IGBT時，必須同時將每個管子的柵-射極獨立短路。l 測試時保證接線正確，注意人身安全。合上保護蓋才可以測試，避免接觸測試端子。若無法合上保護蓋，必須在測試樣品旁邊放高壓警示，避免旁人靠近測試樣品。l 要注意集電極電源的掃描電壓設(shè)置不可過大，（一

22、般可設(shè)為VCES的1/10）。在增加集電極電壓過程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大（遠遠超過規(guī)定的漏電流標(biāo)準(zhǔn)時），必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護儀器和器件。l 若需要保存曲線，將測量方法選擇的測量方式設(shè)單次模式再保存。l 測試結(jié)束后必須及時退出軟件，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。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 測試所得VCES電壓額定VCES電壓。 IGBT集-射極飽和壓降VCE(sat)測試.1測試方法室溫（25±2）環(huán)境下，測試模塊接線方式為儀器HC端（主電流回路）及Hcsen端（電壓感測）接IGBT集電極、儀器COM端（主電流回路）及COMsen端（電壓感測）接IGB

23、T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。測量方法先設(shè)為單次方式，點擊軟件的開始測試按鈕，將集電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為合適檔位（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），使電流達到12倍的IC額定值左右（由于儀器限制，電流最大不可超過400A），再把測量方法設(shè)為掃描方式，并設(shè)置合適的掃描步長。讀取電流在IC額定值時候的電壓數(shù)據(jù)，此電壓

24、即為實際VCE(sat)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊高低溫沖擊測試后，在室溫（25±2）環(huán)境下按照以上步驟重新測試，讀取電流在IC額定值時候的電壓數(shù)據(jù)，此電壓即為實際VCE(sat)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測試時保證接線正確。l 在增加集電極電壓過程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大（突然超過IC額定值幾倍以上時），必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護儀器和器件。l 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。l 測試100A以上時，測試設(shè)備使

25、用4分鐘需要休息10分鐘以上。l 測試結(jié)束后必須及時退出軟件，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。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 模塊老化測試前后室溫環(huán)境下測量的VCE(sat)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。 IGBT柵-射極閥值電壓VGE(th)測試.1測試方法室溫（25±2）環(huán)境下，將待測的IGBT柵-集電極短路，模塊測試接線方式為儀器HC端（主電流回路）及Hcsen端（電壓感測）接IGBT集電極、儀器COM端（主電流回路）及COMsen端（電壓感測）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，

26、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）。測量方法先設(shè)為單次方式，點擊軟件的開始測試按鈕，將集電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為合適檔位（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VGS、1V/格，緩慢增加階梯發(fā)生器的偏移設(shè)置值，調(diào)節(jié)過程中觀察電流，當(dāng)電流開始抬起，達幾十或幾百mA時，將測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，讀取此時的電壓值，即為閥值電壓，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IG

27、BT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊高低溫沖擊測試后，在室溫（25±2）環(huán)境下按照以上步驟重新測試柵-射極閥值電壓VGE(th)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測試時保證接線正確。l 在增加集電極電壓過程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大（突然超過IC額定值幾倍以上時），必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護儀器和器件。l 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。l 測試結(jié)束后必須及時退出軟件，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。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 模塊老化測試前后室溫環(huán)境下測量

28、VGE(th)電壓均在模塊廠商要求規(guī)格范圍內(nèi)方為合格。 IGBT內(nèi)置二極管正向壓降VF測試.1測試方法室溫（25±2）環(huán)境下，將待測的IGBT柵-射極短路。模塊測試接線方式為儀器HC端（主電流回路）及Hcsen端（電壓感測）接IGBT發(fā)射極、儀器COM端（主電流回路）及COMsen端（電壓感測）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+HC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。測量方法先設(shè)為單次方式，點擊軟件的開始測試按鈕，將集電極電源掃描調(diào)節(jié)設(shè)為合適檔位（一般

29、可設(shè)為1），緩慢地增加集電極電源的掃描電壓。觀察電流，使電流達到12倍的IF額定值左右時（由于儀器的限制，電流最大不可超過400A），再把測量方法設(shè)為掃描方式，并設(shè)置合適的掃描步長。讀取電流在IF額定值時候的電壓數(shù)據(jù)，此電壓即為實際VF，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。完成模塊高低溫沖擊測試后，在室溫（25±2）環(huán)境下按照以上步驟重新測試內(nèi)置二極管正向壓降VF，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測試多管IGBT時，必須同時將每個管子的柵-射極獨立短路。l 測試時保證接線正確。l 在增加集電極電壓

30、過程中，一旦發(fā)現(xiàn)電流突然迅猛增大（突然超過IC額定值幾倍以上時），必須直接將集電極電源電壓歸零，以保護儀器和器件。l 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。l 測試100A以上時，使用4分鐘儀器要休息10分鐘以上。l 測試結(jié)束必須及時退出軟件，退出前集電極電源必須先回零，退出軟件后再關(guān)主機。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 模塊老化測試前后室溫環(huán)境下測量VF電壓均小于模塊廠商規(guī)格的最大允許值方為合格。7.4 Ices和IR測試測試目的評判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣稱規(guī)格一致性。測試方法25851204H4H12Ht在室溫（25

31、7;2）環(huán)境下，將待測的IGBT門極端子短路，分別在輸入/輸出主端子與直流側(cè)主端子之間反向施加測試電壓。測試電壓等級為廠商器件數(shù)據(jù)表給定的Vces/VRRM值。電壓上升時間設(shè)定為10S，電壓持續(xù)時間為60S，電壓下降時間設(shè)定為10S，漏電流上限設(shè)定為Ices或IR值，漏電流下限設(shè)定為0。記錄測試過程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成室溫（25±2）環(huán)境下Ices和IR測試后，將模塊放置于溫箱中設(shè)定溫度85、濕度85%，模塊在設(shè)置溫濕度環(huán)境穩(wěn)定后保持4小時，保持溫濕度環(huán)境不變按照以上測試步驟進行Ices和Ir測試。并記錄測試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)

32、記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成濕熱（溫度85、濕度85%）環(huán)境下Ices和IR測試后，將模塊放置于溫箱中設(shè)定溫度120，模塊在設(shè)置溫濕度環(huán)境穩(wěn)定后保持4小時，保持溫濕度環(huán)境不變按照以上測試步驟進行Ices和IR測試。并記錄測試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成高溫（溫度120）環(huán)境下Ices和IR測試后，將模塊放置于室溫（25±2）環(huán)境下，模塊在室溫環(huán)境放置12小時后，在室溫（25±2）環(huán)境下按照以上測試步驟進行Ices和IR測試。并記錄測試數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記

33、錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測試所用電源誤差小于±2%測試電壓。l 測試多管IGBT時，必須同時將每個管子的門極端子獨立短路。l 測試時保證接線正確，在測試樣品旁邊放高壓警示，注意人身安全。l 測試完成后必須使儀器復(fù)位；測試結(jié)束后須及時關(guān)閉儀器。l Ices和IR測試包括模塊中所有晶元。判定標(biāo)準(zhǔn)Ices和Ir測試應(yīng)同時滿足以下要求方為合格：l 室溫環(huán)境下：測試電壓為額定Vces/VRRM時，漏電流額定常溫Ices/IR。l 濕熱環(huán)境下：測試電壓為額定Vces/VRRM時，漏電流額定常溫Ices/IR。l 高溫環(huán)境下：測試電壓為額定Vces/VRRM時，漏電流常溫Ices/I

34、R的3倍。注：如器件資料中給定了85或120時Ices和IR的值，則依器件Ices和IR的值判定；如器件資料中未給定85或120時Ices和IR的值，則以上述標(biāo)準(zhǔn)判定。7.5絕緣耐壓測試測試目的評判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣稱規(guī)格一致性。測試方法25851204H4H12Ht在室溫（25±2）環(huán)境下測試，將IGBT模塊主端子和門極端子分別短接起來，在主端子的短接線和模塊基板之間施加測試電壓。測試電壓等級為廠商器件數(shù)據(jù)表給定的VISO/VISOL和安規(guī)耐壓測試等級中的最大值。安規(guī)耐壓測試等級請參見表二：表二：安規(guī)耐壓測試等級電壓表系統(tǒng)電壓等級耐壓

35、測試電壓等級系統(tǒng)電壓等級耐壓測試電壓等級ACDCACDC2201500212066018002550380150021206901800255059018002550114035004800電壓等級可采用內(nèi)差法計算。耐壓測試時，模塊所有端子的短接端作為一極，模塊基板作為另一極。電壓上升時間設(shè)定為10S，電壓持續(xù)時間為60S，電壓下降時間設(shè)定為10S，漏電流上限設(shè)定為5mA，漏電流下限設(shè)定為0mA。記錄測試過程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。完成室溫（25±2）環(huán)境下耐壓測試以及模塊老化測試后，將模塊放置于溫箱中設(shè)定溫度85、濕度85%，模

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

37、測試。記錄測試過程的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測試所用電源誤差小于±2%測試電壓。l 按照儀器使用說明書正確接線。l 在如果功率模塊集成了整流、逆變單元，整流模塊絕緣測試和逆變模塊絕緣測試可以合并進行，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試電壓。測試判據(jù)l 耐壓測試結(jié)束，模塊未擊穿損壞，且漏電流2mA，方為測試合格。7.6高溫電應(yīng)力老化測試測試目的評判模塊晶體管電特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，確認(rèn)模塊晶體管電特性與廠商宣稱規(guī)格一致性。測試方法高溫（85，濕度85%）環(huán)境下，將門

38、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，分別施加廠商器件數(shù)據(jù)表給定的Vces/VRRM測試電壓，維持此種狀態(tài)持續(xù)4小時。如模塊正常，則維持溫度不變?nèi)缓蠓謩e進行規(guī)范“7.4 Ices和IR測試”中高溫85時的Ices/IR測試，和“7.5絕緣耐壓測試”中高溫85時的絕緣耐壓測試，并記錄測試過程中的最大漏電流，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。注：此項測試可在 “7.4 Ices和IR測試”中高溫85測試完成后直接進行。測試過程中需要注意以下事項：l 測試所用電源誤差在±1%以內(nèi)。l 測試多管IGBT時，必須同時將每個管子的門極

39、端子獨立短路。l 測試時保證接線正確，注意人身安全。須在測試樣品旁邊放高壓警示，避免旁人靠近測試樣品。l 測試完成后必須使儀器復(fù)位，測試結(jié)束后須及時關(guān)閉儀器。l 高溫電應(yīng)力老化測試須包括模塊中所有晶元。判定標(biāo)準(zhǔn)l IGBT功能性正常，無損壞。l 高溫（85）環(huán)境下，測試電壓為額定Vces/VRRM時，漏電流額定常溫Ices/IR。l 高溫（85）環(huán)境下：測試電壓為額定VISO時，漏電流2mA。7.7高低溫老化測試測試目的對IGBT模塊施加溫度老化應(yīng)力，確認(rèn)IGBT模塊各項性能指標(biāo)在老化試驗前后一致性。測試方法完成規(guī)范中室溫（25±2）模塊測試后，將模塊放到溫度沖擊箱中，進行-4012

40、0溫度沖擊測試。高低溫駐留時間為30分鐘，共進行12個溫度沖擊循環(huán)。溫度沖擊循環(huán)測試結(jié)束后，將模塊在室溫（25±2）環(huán)境下恢復(fù)12小時，然后分別進行規(guī)范“7.4 Ices和IR測試”中常溫25時的Ices/IR測試，和“7.5絕緣耐壓測試”中常溫25時的絕緣耐壓測試，以及“7.3晶體管電特性測試”中的測試項目，并記錄測試過程中的最大漏電流值及相關(guān)數(shù)據(jù)。具體測試數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表3.IGBT晶體管電特性數(shù)據(jù)記錄表，和附表4. Ices和IR及絕緣數(shù)據(jù)記錄表。判定標(biāo)準(zhǔn)l IGBT功能性正常，無損壞。l 室溫環(huán)境下：測試電壓為額定Vces/VRRM時，漏電流額定常溫Ices/IR；l

41、室溫環(huán)境下：測試電壓為額定VISO時，漏電流2mA。l 室溫環(huán)境下：晶體管電特性項目測試結(jié)果符合規(guī)格書標(biāo)準(zhǔn)。7.8 NTC熱敏電阻特性測試測試目的評判模塊NTC熱敏電阻特性是否符合產(chǎn)品設(shè)計要求，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試。測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將待測的IGBT安裝在相應(yīng)機型上，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行，每個溫度段運行時間不低于30分鐘。在每個溫度段結(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：待測機型體積要小于0.2立方米，

42、否則無法測試此項。具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表5.NTC熱敏電阻特性測試數(shù)據(jù)表。判定標(biāo)準(zhǔn)l IGBT溫度功能碼顯示值與溫變濕熱箱給定的溫度在±5以內(nèi)，或符合軟件設(shè)計。l 測試過程中模塊功能正常。7.9驅(qū)動波形測試測試目的測試變頻器在不同的運行狀態(tài)下，IGBT驅(qū)動波形是否正常測試細項l 驅(qū)動波形質(zhì)量測試l 開通關(guān)斷時間測試l 驅(qū)動電壓幅值測試l 驅(qū)動死區(qū)時間測試驅(qū)動波形質(zhì)量測試.1測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級的變頻器上測量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

43、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，如限流時)1個SPWM周期和35個開關(guān)周期的波形，看是否有異常。然后測量單次開通關(guān)斷門極電壓波形及門極電流波形（利用示波器的邏輯運算功能，可測量出門極驅(qū)動功率波形），看是否有異常。然后在變頻器正常運行載頻為缺省載頻時，分別測試負載為電機空載、滿載以及限流狀態(tài)下的門極驅(qū)動電壓和驅(qū)動電流波形（包括開通和關(guān)斷波形）并記錄；并測試變頻器在輸出相間及相對地短路狀態(tài)下的門極驅(qū)動電壓波形(詳見7.12短路測試)，具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表6.驅(qū)動波形測試數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 焊接的IGB

44、T須按照如圖所示的方法連接示波器探頭，插接的IGBT若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，盡量使探頭主信號線與地線構(gòu)成的回路面積最小。l 為了盡量減小由于示波器各通道之間相互耦合造成測試波形失真的影響，六橋驅(qū)動波形單獨抓取。l 如需同時測量上下橋驅(qū)動電壓波形，一定要將所使用的兩個通道隔離。即一個通道用普通探頭測量，另一個通道用高壓差分探頭測量，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，否則可能會燒壞差分探頭。l 抓取波形時，示波器橫軸時間軸設(shè)為1S/div(推薦), 縱軸幅值軸設(shè)為5V/div(推薦)。每種運行狀態(tài)下，分以下兩種

45、情況記錄波形：IGBT通過電流時的開通關(guān)斷波形和續(xù)流二極管通過電流時的開通關(guān)斷波形。l 每個IGBT驅(qū)動橋都需測量，包含并聯(lián)使用的模塊。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 開通波形平滑無震蕩，或有少許震蕩，但震蕩峰值電壓小于 +20V。如圖5所示：合格：振蕩電壓最高14.2V，小于+20V限值。85黃色：驅(qū)動電壓波形綠色：驅(qū)動電流波85圖5 IGBT開通驅(qū)動波形示例l 關(guān)斷波形平滑無震蕩，或有少許震蕩，但震蕩峰值電壓大于 -20V。如圖6所示：不合格：振蕩電壓最低-21.4V，小于-20V限值。黃色：驅(qū)動電壓波形綠色：驅(qū)動電流波形120圖6 IGBT關(guān)斷驅(qū)動波形示例開通關(guān)斷時間測試.1測試方法在室溫（25

46、7;2）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級的變頻器上測量IGBT開通、關(guān)斷時間測試可以在IGBT驅(qū)動波形測試的過程中進行，記錄波形的Rise time與Fall time，即為IGBT開通與關(guān)斷時間。測量變頻器在正常運行時載頻為缺省載頻，負載分別為電機空載、滿載、限流狀態(tài)下的IGBT開通、關(guān)斷時間，并記錄測量值。具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表6.驅(qū)動波形測試數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 用示波器測量波形時，要使探棒回路面積盡量小。l 如果同時測量上下橋驅(qū)動電壓波形，必須使兩個測量通道之間相隔離。即一個通道用普通探頭測量，另一個通道用高壓差分探頭測量，并且注意把有源差分探頭的電源

47、隔離或?qū)⒉罘痔筋^的電源適配器的地線端去掉，否則可能會燒壞差分探頭。l 抓取波形時，示波器橫軸時間軸設(shè)為1S/div, 縱軸幅值軸設(shè)為5V/div。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 0.3S開通時間4.0S 或符合設(shè)計參數(shù)。圖7所示。開通時間1.56S符合要求圖7 IGBT開通波形上升時間l 0.3S關(guān)斷時間3.0S或符合設(shè)計參數(shù)。圖8所示。關(guān)斷時間1S符合要求圖8 IGBT關(guān)斷波形下降時間驅(qū)動電壓幅值測試.1測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級的變頻器上測量IGBT開通、關(guān)斷驅(qū)動電壓幅值測試可以在IGBT驅(qū)動波形測試的過程中進行，記錄波形的Top與Base，即為IGBT開

48、通驅(qū)動電壓幅值與關(guān)斷驅(qū)動電壓幅值。測量變頻器在正常運行時載頻為缺省載頻，負載分別為電機空載、滿載、限流狀態(tài)下的IGBT開通、關(guān)斷驅(qū)動電壓幅值，并記錄測量值。具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表6.驅(qū)動波形測試數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 用示波器測量波形時，要使探棒回路面積盡量小。l 如果同時測量上下橋驅(qū)動電壓幅值，必須使兩個測量通道之間相隔離。l 抓取波形時，示波器橫軸時間軸設(shè)為1uS/div，縱軸幅值軸設(shè)為5V/div。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 13.0V Top 16.0 V 、-12V Base 0V或符合設(shè)計參數(shù)。死區(qū)時間測試.1測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將IGBT模塊裝

49、配在相應(yīng)功率等級的變頻器上測量IGBT開通、關(guān)斷驅(qū)動波形死區(qū)時間。上下橋死區(qū)時間定義為：從上橋（下橋）IGBT柵-射極驅(qū)動電壓降至0V到下橋（上橋）IGBT柵-射極驅(qū)動電壓升至0V的時間，如圖9所示：圖9 IGBT死區(qū)時間定義示例用示波器同時測量同相的上下橋驅(qū)動電壓波形，在抓取的波形上用示波器的游標(biāo)測量功能測量死區(qū)時間。測試變頻器在正常運行時，載頻為缺省載頻，負載分別為電機空載、滿載、限流狀態(tài)下IGBT上下橋死區(qū)時間，并記錄測量值。具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表6.驅(qū)動波形測試數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測量上下橋驅(qū)動波形的死區(qū)時間，必須使兩個測量通道之間相隔離。即一個通道用普通探

50、頭測量，另一個通道用高壓差分探頭測量，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，否則可能會燒壞差分探頭。l 用示波器測量波形時，要使探棒回路面積盡量小。l 抓取波形時，示波器橫軸時間軸設(shè)為500nS/div, 縱軸幅值軸設(shè)為10V/div。.2判定標(biāo)準(zhǔn)l 220V、380V電壓等級變頻器的上下橋死區(qū)時間2.0 S或符合設(shè)計參數(shù)為合格。l 660V電壓等級變頻器的上下橋死區(qū)時間3.0 S或符合設(shè)計參數(shù)為合格。l 1140V電壓等級變頻器的上下橋死區(qū)時間4.0或符合設(shè)計參數(shù)S為合格。l 高壓變頻器上下橋死區(qū)時間4.0 S或符合設(shè)計參數(shù)為合格。7.10限流測試測試目的驗證

51、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：無限流功能的機型不需測試此項。測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級的變頻器上，選擇V/F模塊，進行突變載測試，測試在變頻器缺省參數(shù)時進行。要求電機功率匹配。測試包括，在變頻器恒速時，直接加載至限流水平，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過載故障；在變頻器加速過程中，直接加載至限流水平，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過載故障；在變頻器減速過程中，直接加載至限流水平，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過載故障；在電機空載且轉(zhuǎn)速超過1000rpm時，使用直接啟動方式啟動變頻器，維持這種狀態(tài)至變頻器跳過載故

52、障或繼續(xù)加速運行。上述4個測試項目每個項目間需間隔5分鐘，且每個項目測試不低于10次。測試過程要注意以下事項：l 測試前要保證變頻器輸出三相平衡，且變頻器檢測到的電流符合標(biāo)準(zhǔn)。l 測試時選擇與變頻器匹配的電機，或大一檔的電機。l 測試時注意查看電流變化，如果振蕩嚴(yán)重應(yīng)立即切斷變頻器電源，防止炸機。l 沒有匹配電機時，使用電感進行測試，具體操作方法：“變頻器輸出頻率設(shè)定為10HZ，速度方式為V/F模式，加速時間設(shè)定為3S，減速時間設(shè)定為0，輸出電壓從50V開始每次5V遞加，增加至變頻器過載”。這種狀況下，只需測試“變頻器恒速時過載”即可。判定標(biāo)準(zhǔn)l 測試過程，IGBT模塊功能性正常，不炸機。l

53、測試過程，變頻器不誤報除過載以外的故障(如：OUT、OC)。7.11均流測試測試目的驗證多個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)計要求。注：非并聯(lián)使用模塊的機型不需測試此項。測試方法對于并聯(lián)使用模塊的機型，完成“7.9驅(qū)動波形測試”及“7.10限流測試”后，在室溫（25±2）環(huán)境下，按照模塊適配機型的最大功率且默認(rèn)載頻運行，分別在負載電機或電感空載、滿載、限流的工況下，同時測量同相每個并聯(lián)模塊的輸出電流有效值(均方根值)，及輸出總電流，每個均流測試不低于5次，并記錄測試數(shù)據(jù)及均流波形，如圖10-11。具體數(shù)據(jù)記錄格式請參見附表7.IGBT模塊均流測

54、試數(shù)據(jù)記錄表。測試過程中需要注意以下事項：l 測量時要使用相同型號的電流采樣設(shè)備(不同型號會導(dǎo)致采樣波形相位不一致)。l 均流測試要求被測電路對稱，在電路不對稱情況下，測試數(shù)據(jù)只能做參考使用。空載時均流波形(兩模塊并聯(lián))圖10 空載均流波形限流時均流波形(兩模塊并聯(lián))圖11 限流均流波形判定標(biāo)準(zhǔn)l 并聯(lián)模塊輸出電流相位一致。l 同相并聯(lián)模塊，每個模塊輸出電流均方根值差值±3%(平均均方根值)。7.12短路測試測試目的驗證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保護。測試方法在室溫（25±2）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應(yīng)功率等級的變

55、頻器上。使用特制的短路測試工裝，小短路測試工裝規(guī)定導(dǎo)線長度1 米，導(dǎo)線截面積25mm2，適用30KW 以下變頻器的短路測試；大短路測試工裝規(guī)定導(dǎo)線長度1 米，導(dǎo)線截面積185mm2，適用37KW 以上變頻器的短路測試。短路測試中，測量流過短路電流的上橋和下橋IGBT集-射極電壓（Vce），并記錄最大峰值，計算U=Vce峰值 - 實驗中的變頻器的母線電壓值。測試中注意判別所測量的Vce 電壓是否正確，正確的IGBT發(fā)生短路關(guān)斷時的電壓波形應(yīng)如下圖中的綠色或紫色波形，在IGBT關(guān)斷時（電流開始下降時）Vce應(yīng)有明顯的沖高過程。短路Vce波形如圖12-13：(黃色短路電流，紫色綠色短路Vce電壓，粉色故障信號)圖12 短路Vce波形圖13 短路Vce波形短路測試中，測量流過短路電流的IGBT(上橋或下橋)門極驅(qū)動電壓波形，并記錄最大值，注意觀察因短路導(dǎo)致門極驅(qū)動電壓抬升的幅度，