IGBT短路测试方法的介绍_魏炜_20120407_Rev01

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1、Technicaltraining2012-04-07Rev01IGBT短路测试方法的介绍WinsonWei（魏炜）CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandWei.wei@igbt-driver.comMobile：186-8878-5868©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandPage1概述在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分。下面2种情况比较常见：1.没有实施短路测试，a.因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；b

2、.觉得短路时电流极大，很恐怖；2.实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准。©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandPage2短路的定义（1）桥臂内短路（直通）SCCase1Mx命名为“一类”短路3~x硬件失效或软件失效x短路回路中的电感量很小(100nH级)xVCEsat检测SCCase2M3~桥臂间短路（大电感短路）x命名为“二类”短路x相间短路或相对地短路x短路回路中的电感量稍大(uH级的)x可以使用Vcesat，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定x这类短路的回路中的电感

3、量是不确定的©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandPage3一类短路测试的实施方法1下图为实施一类短路测试时的示意图。电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。这就是一个典型的一类短路测试。接触器粗Ls短的铜调压器+整流U排VceIcVge©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandT1Page4一类短路测试的实施方法1的注意事项接触器粗该测试需要注意的事项：Ls短1.该测试的关注对象是电容组，母

4、的铜排，杂散电感，被测IGBT；调压器+整流U排2.短路回路中的电感量很低，所以Vce上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果，因此绝不可IcVge忽视图中所示“粗短铜排”的长短T1和粗细；3.短路测试的能量全部来自母排电容组，通常来说，虽然短路电流很大，但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小，实验前后电容上的电压不会有明显变化；4.上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流；5.该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic；©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandP

5、age5一类短路测试的实施方法1的注意事项接触器粗该测试需要注意的事项：Ls短6.电流探头需要测量图中Ic的位置，的铜调压器而不是短铜排的电流，这两个位+整流U排置的电流波形是不同的；Vce7.下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后IcVge逐步增加；T18.环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果；对应用者而言，常温实验是比较现实的；但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；9.在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估，或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估，以把握好短

6、路时的电压尖峰，这个值可能会非常高；©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandPage6实验步骤及方法（1）1.在弱电情况下，确认所发单脉冲的宽度；2.将母线电压调至20~30V，发送一个单脉冲，此时也会发生短路，会有一定的电流，利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确，同时确认示波器能正确捕捉该瞬间；这个步骤会比较安全；3.短路测试时，母线不宜过低，否则可能会见到一些奇异的震荡；对于1200V的IGBT，母线为500V起；1700V的IGBT，母线为700V起；3300V的IGBT，1000V起；4.母线加到额定点，将进线接触器断开，放出单脉

7、冲，装置会发出“咚”的一声响，确认示波器捕捉到该时刻；5.通常来说，如果一切都设置正确的话，短路测试是很容易成功的，但也可能由于某些细节没有处理好，存在一定的几率，该测试会失败——这个IGBT会失效，并将电容的能量全部放掉，一般不会爆炸得很厉害；©CT-ConceptTechnologieAG-SwitzerlandPage7实验步骤及方法（2）6.第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试，其目的是，在尽量低风险的情况下，对设备的短路性能进行最初步的摸