IGBT热阻测试标准

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1、1.1.1结－壳热阻Rth(j-c)和结－壳瞬态热阻抗Zth(j-c)1.1.1.1方法1（采用小电流的集电极－发射极电压作为热敏参数）1.1.1.1.1目的测量IGBT的结－壳热阻和（或）结－壳瞬态热阻抗。测量分两步进行：a)确定小测量电流下的集电极－发射极电压温度系数；b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性。1.1.1.1.2电路图图1小测量电流IC1下VCE随温度变化和大电流IC2加热DUT的测量电路1.1.1.1.3电路说明和要求电流源ICC1提供集电极直流小电流IC1，IC1恰好足以使集电极－发射极电压

2、VCE超过其饱和值。电子功率开关S提供叠加在IC1之上的高值集电极电流IC2。切断IC2后，DUT返回到IC1流通状态。R2是测量电流的电阻器，可采用其他任何适当的电流探头替代。1.1.1.1.4测量程序a)确定小测量电流IC1下的集电极－发射极电压VCE温度系数αVCE（见图28）将被测DUT置于加热箱或惰性液体中，依次加热至温度T1和T2。测量前必须达到热平衡。在温度T1，对应测量电流IC1的集电极－发射极电压为VCE1。在较高温度T2，则为VCE2。温度系数αVCE为：αVCE＝（VCE1－VCE2）/（T2－T1

3、）图2小测量电流IC1下VCE随管壳温度Tc（当外加热，即Tc＝Tj时）的典型变化b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性将被测DUT固定在适当的散热器上。测量管壳温度Tc1。在温度Tc1，测量电流IC1产生的集电极－发射极电压VCE3。接通功率开关S，高值集电极电流IC2流通。当建立起热平衡时，测量Tc＝恒定值＝Tc2和VCE＝VCE4。这时，切断IC2，且紧接着测量对应IC1的集电极－发射极电压VCE5。则在该瞬间有：Tj＝Tc1＋(VCE3－VCE5)/αVCE和Rth(j-c)＝(Tj－Tc2)/(VCE4

4、×IC2)如要测定瞬态热阻抗Zth(j-c)，则记录切断IC2后的冷却期间内，在IC1下的VCE和Tc随时间的变化。Zth(j-c)的值用以上公式逐点计算得到。1.1.1.1.5规定条件——测量管壳温度的基准点。1.1.1.2方法2（采用栅极－发射极阈值电压作为热敏参数）1.1.1.2.1目的测量IGBT的结－壳热阻和（或）结－壳瞬态热阻抗（方法2）。测量分两步进行：a)确定小测量电流下的栅极－发射极电压温度系数CT；b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性。1.1.1.2.2电路图图3热阻和瞬态热阻抗测量电路（方

5、法2）1.1.1.2.3电路说明和要求S是电子功率开关。ICC1是可调电流源，它在开关S断开时提供使栅极－发射极电压达到阈值电压VGE(th)的集电极直流小电流IC1。ICC2是在开关S接通时提供高值集电极电流IC2的可调电流源。电流IC2应足够大，以使IC=IC1+IC2达到其额定值。D1、D2和D3是隔离二极管。V1和V2是直流电压表。R是测量电流的电阻器，可采用其他任何适当的电流探头替代。1.1.1.2.4测量程序a)确定小测量电流IC1下的栅极－发射极电压VGE(th)温度系数CT（见图30）将被测DUT置于加热

6、箱或惰性液体中，依次加热至温度T1和T2（T2＞T1）。测量前必须达到热平衡。在温度T1，测量电流IC1下的栅极－发射极阈值电压VGE(th)1。在温度T2，则为VGE(th)2。温度系数CT为CT＝│(VGE(th)1－VGE(th)2)/(T2－T1)│(V/K)***图4小测量电流IC1下VGE(th)随管壳温度Tc（当外加热，即Tc＝Tj时）的典型变化b)测量DUT对内部耗散功率阶跃变化的响应特性（见图31）将被测DUT固定在适当的散热器上。测量管壳温度Tc1。在温度Tc1，测量电流IC1产生的栅极－发射极阈值电

7、压VGE(th)3。接通开关S，高值集电极电流IC2流通。当建立起热平衡时，测量Tc＝恒定值＝Tc2和VCE。这时，切断IC2，且紧接着测量对应IC1的栅极－发射极阈值电压VGE(th)4。则有：Tj＝Tc1＋(VGE(th)3－VGE(th)4)/CT和Rth(j-c)＝(Tj－Tc2)/(VCE×IC2)如要测定瞬态热阻抗Zth(j-c)，则记录切断IC2后的冷却期间内，在IC1下的VCE和Tc随时间的变化。Zth(j-c)的值用以上公式逐点计算得到。图5IC、VGE和Tc与时间的关系1.1.1.2.5规定条件IEC

8、60747-1的7.2适用。——测量管壳温度的基准点。***原文为IC2。