IGBT参数测试

1、IGBT参数测试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25 C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125 C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测试电路原理图如图1所示在规定条件下，测量栅极一发射极阀值电压VGE(th),图1VGE(th)测试电路电路说明和要求：Gl、G2:可调直流电压源；VI、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

2、一发射极电压(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Jr0t VCCVCE(ON )时，电压表VI的显示值即为被测器件的栅极一发射极阀值电压。Eoff2 .集电极一发射极截止电流的测试在规定条件下，测量器件的栅极一发射极短路时集电极一发射极截止电流Ices, 原理电路如图2所示。图2 Ices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一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读出集电极一发射极截止电流Ices。

3、3 .栅极一发射极漏电流的测试在规定条件下，测量器件在集电极一发射极短路条件下栅极一发射极漏电流Iges,原理图如图3所示。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：Ices V/R测量程序：调节电压源G,使栅极一发射极电压 VI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VcE（sat）,原理图如图65所示。电路说明和要求：G1:可调直流电压表；G2:可调直流电压表；V1,V2:直流电压表；A:直流电流表；R：集电极负载电阻器

4、；测量程序：调节电压源Gl ,使器件栅极一发射极间的电压达到规定值 （15V）。调 节电流源G2,使器件集电极电流到规定值（12A）。这时电压表V2读数即为所测 得集电极-发射极饱和电压。A RI() - II5 .集电极一发射极通态压降Vce（on）测试即指在额定集电极电流Ic和额定G-E电压Vge下的集电极一发射极通态压降。该参数是IGBT应用中的重要参数，其大小直接决定通态损耗的大小。测试原理图见图5a。6 .续流二极管的正向压降Vfm测试即指IGBT模块中与IGBT芯片反并的续流二极管的正向压降。该值与 IGBT模块的关断特性紧密相关，若 Vfm小，则IGBT关断速度快，关断损耗会减小

5、，但是关断时IGBT上的过冲电压尖峰较高；反之，则会造成关断损耗增大。其测试原理如图5b所示。二、动态参数测试1 .擎住电流LUT测试IGBT结构为pnpn 4层结构，如果条件合适，它能像晶闸管一样擎住，此时IGBT 的负载为阻性负载。通常情况下，集电极电压Vcc为额定电压的60%,擎住电流 为额定电流的两倍。LUT测试的时序图如图6所示。通常测试系统的电流保护 值Iprot设定为额定电流的3. 54倍。4 15V后 E LI2 .能耗Eg测试对于电路设计者来说，开关过程中元件内部的能量损耗非常重要，籍此可计算 出开关损耗的平均值。进行此项测试时，IGBT负载为感性负载。总的开关损耗值由两部分组成：开通损耗 Eon ,其中包括与IGBT芯片反并续流二极管的反向恢复损耗；关断损耗Eoff ,包括电流拖尾部分的损耗。IGBT开关损耗波形如图7所示。f / ootis/43-3 .反偏安全工作区（RBSOA）测试该项测试主要用于考核IGBT模块关断时工作在最大电流和电压下的工作能力。此时，IGBT的负载为感性负载，具测试原理图和参考波形如图8a所示。