富士igbt模块应用手册 -9章 评价、测定方法

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1、Qualityisourmessage第9章评价、测定方法目录1.适用范围..........................................................................................................9-12.评价、测定方法................................................................................................9-1本章中对IGBT模块的特性评价方法和电压、电流的测定方法进行说明。1适用

2、范围本章中，对适用于交换频率：几kHz～100kHz，装置容量：几百VA以上的功率电子产品的IGBT模块的特性评价方法和电压、电流等的测定方法进行说明。2评价、测定方法2.1评价、测定方法的概要在功率电子应用装置的开发或试验阶段中，有必要在实际安装于装置上的状态，进行电力用半导体元件的特性评价以及元件负荷的测定等。评价项目和测定方法的概要用表9-1表示。9-1第9章评价、测定方法表9-1评价项目和测定方法的概要No.评价项目测定量测定方法测定器械实例1绝缘耐圧电压先将元件的电极部短路，在导电部和装置的构耐压试验器架间外加电压。2元件的耐压将门极-发射极间短路，集电极-发射极

3、间外加电波形记录器压。（576型※如果外加电压有可能超出电路上所连接的机SonyTektronix）器的额定值，请先将其开放后再进行电压外加。3饱和电压对工作时的饱和电压的测定是在集电极-发射极示波器间接入电压钳制电路，使示波器内置放大器不饱和，从而进行测定。※静态特性通过波形记录器或脉冲hFE测试仪进行测试。4关断时的跳跃电压电压直接测定门极、发射极各自与元件的端子间的示波器电压。5交换时间电压分别按照交换时间的定义，测试所需要的电流、示波器电流电压波形。电流探测器6电流分配电流用工具和计测用变流器测定各个元件的电流。示波器（并联使用时）电流探测器7交换损耗电压将交换动作

4、时元件中所流过的电流与元件的端示波器电流子间外加的电压的瞬间值的乘积得出电功率，7854型同上并对此以所定的时间进行积分，求出每次交换2430A型时发生的损耗。(1)以电压、电流波形为基础进行计算。(2)也有使用具有演算机能的测定器的方法。8动作轨迹通过在电流-电压图表上标出交换动作时元件中有X-Y表示机能的示波流过的电流和元件的端子间外加的电压得出。器9外壳温度温度测定IGBT下的铜基板的温度。热电偶温度计※一般的铜基板温度为第3章中所提到的要点值。10结温利用IGBT（比如说饱和电压）所具有的温度依红外热摄像仪存性，先制作结温和元件特性的校正曲线，再测定实际动作中

5、的元件特性，从而推定结温。※还有直接使用红外热摄像仪直接测定结温的方法。9-2第9章评价、测定方法2.2电压的测定IGBT工作时的电压测定，很容易受到由大幅度的高速交换引起的杂波的影响，请特别注意。1)测定器与校正与作为测定对象的电压值一样，它的波形也很重要。通常，测定器使用示波器，测定电压使用电压探测器。一旦改变示波器和探测器的组合，探测器/示波器的电压分割元件RC的时间常数就发生变化。因此，在使用探测器之前，必须利用示波器的校正输出、电压，在全频率区域内进行探测补偿，使其衰减程度一致。进行适当的灵敏度设定（一般在显示屏上3～4div振幅），将输入耦合设定为DC后进行测定

6、。此时，如果探测器的调整用电容和示波器的输入电容不相适应，将无法进行调整，因此请在选择探测器时注意。另外，关于示波器和探测器的选定方法请参考2.5、2.6项。2)饱和电压的测定与一般使用IGBT的电路电压在较高的数百V左右相比，饱和电压为数V左右的低值。另一方面，示波器的显像管大小有限，为了使饱和电压能够精确读出而一旦提高电压灵敏度，则由于示波器内部的增幅器饱和等影响，可能显示与实际不同的波形。因此，交换动作中的IGBT饱和电压，不能通过直接用示波器测定元件的集电极—发射极间的电压的方法得出。在此，要测定饱和电压，可以如图9-1中所示的外加电压钳制电路的方法。电压钳制电路R

7、示波器IGBTDZD图9-1动作时的饱和电压的测定方法。图9-1中，稳压二极管ZD是用来限制IGBT断开时的高电压的，通常使用10V以下的齐纳电压的二极管。R为用于限制电流的电阻，IGBT关断时，电路中的电压几乎全部加在该电阻上，因此需要比较大容量的电阻器。二极管D为了防止稳压二极管ZD的结电容中积聚的电荷放电，并防止因结电容和电流限制电阻形成滤波器。3)浪涌电压的测定（集电极-发射极间电压的测定）IGBT虽然有交换速度快的优点，但是另一方面，关断时电流变化率di/dt很大，诱发应用装置主电路配线电感Is的电压值也