
双脉冲测试(Double PulseTest)是分析功率开关器件动态特性的常用测试,通过双脉冲测试可以便捷的评估功率器件的性能,获得稳态和动态过程中的主要参数,更好的评估器件性能,优化驱动设计等等。
虽然功率半导体器件的手册上会有参数标注,但这些参数都是在标准测试条件下得到的。使用IGBT或者MOSFET做逆变器的工程师如果不加以测试,而直接在标定的工况下跑看能否达到设计的功率,无法全面了解器件性能,进而影响产品长期可靠性。又或者设计裕量过大带来成本增加,使得产品的市场竞争力下降。
如果能在设计研发阶段,精准地了解器件的开关性能,将对整个产品的优化带来极大的好处。比如能在不同的电压、电流和温度下获得开关损耗,给系统仿真提供可靠的数据;又比如可以通过观察波形振荡情况来选择合适的门极电阻。
ITECH作为功率半导体测试领域的领先供应商,为双脉冲测试提供多种先进电源及源表产品。
❏双脉冲测试平台
测试设备:
1.高压电源:IT6700H/IT6018C-1500-40/IT-M3906C-1500-12
2.电容组
3.负载电感
4.示波器
5.高压差分电压探头(1000:1)
6.电流探头
7.SMU:IT2806
❏双脉冲测试流程:
Step 1.在 t0 时刻,被测IGBT的门极接收到第一个脉冲,被测IGBT导通,母线电压U 加在负载电感L 上,电感上的电流线性上升,I=U*t/L IGBT关断前的tl时刻,电感电流的数值由U和L 决定;在U和L都确定时,电流的数值由IGBT开启的脉宽Tl决定,开启时间越长,电流越大。 Step 2.tl到 t2之间,IGBT关断,此时负载的电流L 的电流由上管二极管续流,该电流缓慢衰减。tl 时刻,IGBT关断,因为母线杂散电感Ls 的存在,会产生一定的电压尖峰, Step 3.在 t2 时刻,被测IGBT再次导通,续流二极管进入反向恢复状态,反向恢复电流会穿过IGBT,此时电流探头所测得的Ic 为 FRD反向电流与电感电流叠加,产生电流尖峰。 Step 4.在 t3时刻,被测IGBT再次关断,与第一次关断相同,因为母线杂散电感Ls 的存在,会产生一定的电压尖峰。 ❏通过双脉冲测试我们可以得到什么? 1.获取ICRM(最大峰值电流)IRBSOA(最大关断电流) 2.测量主电路杂散电感:Us=Ls*di/dt 2.评估续流二极管的风险 ❏双脉冲测试中的电流源
执行点:通过改变脉冲宽度的大小,自主设定电流的数值。
关注点:在该时刻,重点是观察IGBT 的关断过程,电压尖峰是重要的监控对象。
重点观察:IGBT的开通过程,电流峰值是重要的监控对象,同时应注意观察栅极波形是否存在震荡现象。
重点是观察:关断之后电压和电流是否存在不合适的震荡。
❏电容储能式脉冲电流源
脉冲恒流源以储能电容放电的方式发生电流脉冲。从功能实现角度分析,脉冲电源的工作电路由以下两个基本回路组成;
电容充电电路:直流源通过限流电阻R给超级电容充电;
脉冲放电电流:超级电容C通过开关管对负载RL放电;
脉冲电流幅值:电容C 充电压控制和电阻 RL决定;
脉冲宽度:开关时间t决定;
❏ITECH高压电源推荐型号:
√IT6018C-2250-20
√IT6018C-1500-40
客户期望在超级电容充电过程中电压建立速度快,过冲小。使用ITECHIT6000C系列高性能直流电源产品,利用CC/CV优先权功能有优秀的表现,帮助用户提高测试效率。更多产品资讯可致电4006-025-000或登录ITECH官网www.itechate.com了解详情