【经验】教你掌握IGBT双脉冲测试的方法和意义

时间： 2019-01-28 来源：世强

IGBT模块,隔离驱动芯片,A0-VS122PA600M7-L759F70,SID1182K

在使用一款IGBT时，我们通常会参考datasheet中给定的参数，但实际应用中外部参数是变化的，根据不同的外围电路设计而不同。Datasheet中描述IGBT开关行为的参数主要包括：tdon，tr，tdoff，tf，Eon，Eoff，Isc等，要实际观测上述参数，最直观的方法就是双脉冲测试法。

下面我们采用VINCOTECH E3半桥IGBT模块（A0-VS122PA600M7-L759F70）和PI 隔离驱动芯片（SID1182K）设计一款双脉冲测试设备，图1为双脉冲测试框图：

图1、双脉冲测试框图

图1 是双脉冲测试基本电路，图中Lair为空心电感(线性度好，不会饱和)，IGBT下管门极加负压使其截止，使用直流源将直流母线电压升高到实际工作电压，使用高压差分探头测试Vce电压、罗氏电流探头测试Ic电流、普通探头测试Vge驱动电压。对IGBT上管加图2所示的双脉冲驱动（驱动时间需计算）：

图2、双脉冲驱动测试波形

t0-t1，电流线性的从0涨到Icnom（IGBT额定工作电流），根据I=U·t/L 计算出导通时间，调整导通时间可以调整IGBT电流在t1时刻达到额定电流。

t1-t2，IGBT关断，电流由上管的二极管续流缓慢衰减，从电流探头上是看不到的，这个时间很短，续流能量减小很少，可以认为电流没变化。

t2时刻，下管IGBT再次导通，上管的续流二极管进入反向恢复，此电流电流探头可以测得到，此时刻可以观察到二极管的反向恢复特性。

t3时刻，下管IGBT再次关断，此时电流为2倍Icnom（2倍IGBT额定工作电流，此电流值是在IGBT的安全工作区内），此时电流较大，受母线杂散电感的影响会产生比较高的电压尖峰，此时刻主要是观察电压尖峰。

通过双脉冲测试，我们可以得到以下几点结论：

1、考量IGBT在变换器中工作时的实际表现:例如二极管的反向恢复电流是否合适，关断时的电压尖峰是否合适，开关过程是否有不合适的震荡等；

2、获取IGBT在开关过程的主要参数，以评估RGON及RGOFF的数值是否合适，评估是否需要配吸收电路等；

3、对比不同的IGBT参数，例如同一品牌的不同系列的产品的参数，或者是不同品牌的IGBT的性能。

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V23990-K429-A40-PM	IGBT功率模块	CIB-KE-NTC	MiniSKiiP® PIM 3	1200	75	IGBT4	MiniSKiiP® 3	16	Al2O3

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