IGBT模塊得測(cè)試簡(jiǎn)介
     根據(jù)測(cè)試條件和測(cè)試線路的不同，可將IGBT模塊的測(cè)試分為兩大類：一類是靜態(tài)參數(shù)測(cè)試，即在IGBT模塊結(jié)溫為25℃時(shí)進(jìn)行測(cè)試，此時(shí)IGBT工作在非開關(guān)狀態(tài)；另一類是動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試，即在IGBT模塊結(jié)溫為125℃時(shí)進(jìn)行測(cè)試，此時(shí)IGBT工作在開關(guān)狀態(tài)。
      1. 靜態(tài)參數(shù)測(cè)試
   （1）柵-射極大漏電流IGES測(cè)試 ，該項(xiàng)測(cè)試在額定的G-E極電壓下進(jìn)行。測(cè)試時(shí)將G-E極短路。其測(cè)試原理如圖1a所示。通常情況下，Vdrive=±20V。此時(shí)IGES(+)＜100nA，而IGES(-)＞-100nA.
   （2）柵極閾值電壓VCE(th)測(cè)試在該項(xiàng)測(cè)試中，須將G-E極短路，測(cè)試原理如圖1b所示。從集電極注入一恒定的電流，此時(shí)因IGBT處于關(guān)斷狀態(tài)，故不會(huì)有電流從C-E結(jié)間流過(guò)。G-E極間固有的電容開始充電，當(dāng)G-E結(jié)上電壓達(dá)到VGE(th)時(shí)，IGBT開始導(dǎo)通。此時(shí)，將有電流從C-E結(jié)流過(guò)，通過(guò)監(jiān)控該電流就能達(dá)到測(cè)試VGE(th)的目的。VGE(th)呈負(fù)溫度系數(shù)特性，經(jīng)過(guò)測(cè)試，其溫度系數(shù)為：-11mV/℃。例如，在25℃時(shí)，VGE(th)=3V,到150℃時(shí)，VGE(th)只有1.63V。
   （3）C-E極通態(tài)壓降VCE(on)測(cè)試即指在額定集電極電流Ie和額定G-E極電極VGE下的G-E極通態(tài)壓降。該參數(shù)是IGBT營(yíng)業(yè)中的重要參數(shù)，其大小直接決定通態(tài)損耗的大小。測(cè)試原理圖見(jiàn)圖2a。
   （4）續(xù)流二極管的正向壓降VEM測(cè)試即指IGBT模塊中與IGBT芯片反并的續(xù)流二極管的正向壓降。該值與IGBT模塊的關(guān)斷特性緊密相關(guān)，若VEM小，則IGBT關(guān)斷速度快，關(guān)斷損耗會(huì)減小，但是關(guān)斷時(shí)IGBT上的過(guò)沖電壓尖峰較高；反之，則會(huì)造成關(guān)斷損耗增大。其測(cè)試原理如圖2b所示。
   （5）C-E極漏電流ICES測(cè)試進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試時(shí)，G-E極應(yīng)短路，在C-E極上加IGBT的額定電壓Ve set.測(cè)試原理圖見(jiàn)圖3a。
  （6）G-E極阻斷電壓VCES(Bias)測(cè)試進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試時(shí)，柵極和發(fā)射極應(yīng)短路。在集電極電流值ICset下，集-射極上的小電壓即為VCES(Bias)。通常情況下，Ie set=1mA.測(cè)試電路見(jiàn)圖3b。IGBT的阻斷電壓隨結(jié)溫的上升而上升。對(duì)于額定電壓為600V的IGBT，其VCES(Bias)通常為25℃時(shí)的阻斷電壓，因?yàn)樗S溫度下降而降低，所以在-40℃時(shí)，額定電壓600V的IGBT模塊，其VCES(Bias)≈550V。
    2. 動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試
  （1）擎住電流LUT測(cè)試IGBT的縱向結(jié)構(gòu)為pnpn4層結(jié)構(gòu)，如果條件合適，踏能像晶閘管一樣擎住，此時(shí)IGBT的負(fù)載為阻性負(fù)載。通常情況下，集電極電壓VCC為額定電壓60%擎住電流為額定電流的兩倍。LUT測(cè)試的時(shí)序如圖4所示。通常測(cè)試系統(tǒng)的電流保護(hù)值Iprot設(shè)定為額定電流的3.5~4倍。
  （2）能耗Eloss測(cè)試對(duì)于電路設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，開關(guān)過(guò)程中元件內(nèi)部的能量損耗非常重要，藉此可以計(jì)算出開關(guān)損耗的平均值。進(jìn)行此項(xiàng)測(cè)試時(shí)，IGBT的負(fù)載為感性負(fù)載?？偟拈_關(guān)損耗值由兩部分組成：①開通損耗Eon,其中包括與IGBT芯片反并續(xù)流二極管的反向恢復(fù)損耗；②關(guān)斷損耗Eoff,包括電流拖尾部分的損耗。IGBT開關(guān)損耗波形如圖5所示。
  （3）反偏安全工作區(qū)（RBSOA）測(cè)試該項(xiàng)測(cè)試主要用于考核IGBT模塊關(guān)斷時(shí)工作在大電流和電壓下的工作能力。此時(shí)，IGBT的負(fù)載為感性負(fù)載，其測(cè)試原理圖和參考波形如圖6a所示。
  （4）短路（SHORT CIRCUIT）測(cè)試該項(xiàng)測(cè)試是在一定的VCC下檢測(cè)IGBT模塊直接對(duì)電源短路的有*，借此考核IGBT承受電流郭沖的能力。其測(cè)試原理圖和參考波形如圖6b所示。