【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

技术问答

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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Jacker Lv5. 技术专家 2019-08-21

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鹏鹏 Lv7. 资深专家 2019-01-28

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型号- MKS4J022202D00MSSD,10-FZ12NMA080NS03-M260F,0505025.MX52LEP,TFLEX HD300,BGM111,C2M1000170D,EFR32MG13P732F512GM48-C,RBN75H125S1GP4-A0,10-FY12NMA160SH01-M820F18,KT05,PS9402,SGM6022,MLX91208,28R1101-000,28R0610-000,30-FT12NMA160SH-M669F28,PS9031,LSIC2SD120E30CC,30-FT12NMA200SH-M660F08,LXXXX 15.00/05/90 4.5SN GR,28R1476-100,92ML,LX 15.00/05/90 4.5SN GR BX,MKS4J033305D00KSSD,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,28R1953-000,PS9531L3,SI86XX,28B0141-000,WDU50N,SGM6032,WGM110,R5F56514FDLJ,C4D30120D,WDU70N,RBN40H125S1GPQ-A0,C2M0080120D,V23990-P629-L43,SGM2019,LSIC1MO120E0080,SID11X2K,SI8261BCD-C-IS

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型号- SILM59XX 系列,SILM5350RABCA-DG,SILM5142SCM-DG,SILM8244BBCG-DG,SILM8243ABCP-DG,SLMI335CG-DG,SILM5150SDC-DG,SILM5350SDBCA-DG,SILM8243GBCP-DG,SILM5350PABCA-DG,SILM5350HABCA-DG,SILM8244DBCP-DG,SLMI8230DDCG-DG,SILM5206E25-DG,SILM58XX系列,SLMI8232DDCG-DG,SLMI332HCG-DG,SILM5350FABCA-DG,SILM5350RGBCA-DG,SILM5350PGBCA-DG,SILM5721CM-DG,SILM5768LCG-DG,SLMI8231BDCG-DG,SILM5722FCA-DG,SILM5206,SLMI8233BDCG-DG,SLMI8235BDCG-DG,SILM5767FCG-DG,SILM5761FCG-DG,SLMI823X系列,SILM5766CG-DG,SILM5350HGBCA-DG,SLM27211EL-7G,SLM2186,SILM5741FCG-DG,SILM8244GBCG-DG,SLM27212,SILM824X,SLM27211,SILM5762CG-DG,SIL M5762FCG-DG,SLMI8233HBDCG-DG,SILM5721FCA-DG,SLMI350DB-DG,SILM5740CG-DG,SILM576X系列,SLMI8233HDDCP-DG,SILM5350系列,SILM5852SHCG-DG,SILM5206M05-DG,SILM5742FCG-DG,SILM8245BBCP-DG,SLMI333CG-DG,SILM8244BBCL-DG,SILM27624,SILM5731CG-DG,SILM5350MBDCM-DG,SILM5350PBBCA-DG,SLM343CK-DG,SLM340CK-DG,SILM5350PGDCM-DG,SILM5350MDBCA-DG,SILM576X,SILM57XX,SILM8245DBCG-DG,SILM5150SCG-DG,SILM5350HBBCA-DG,SILM5766FCG-DG,SILM27624MGB-DG,SILM5350PADCM-DG,SLMI8235HDDCG-DG,SILM5350HADCM-DG,SLMI331HCG-DG,SLMI34X,SILM574X系列,SILLM5764FCG-DG,SILM5350FGDCM-DG,SILM8245ABCL-DG,SLMI333HCG-DG,SILM5992SHCG-DG,SILM8243ABCL-DG,SILM5742CG-DG,SILM8244DBCL-DG,SILM27212EK-DG,SILM5722FCM-DG,SILM8245DBCL-DG,SILM8244GBCL-DG,SILM5730FCG-DG,SILM5350RBDCM-DG,SLM27524,SILM5741CG-DG,SILM5350SGDCM-DG,SILM5764CG-DG,SILM5150S,SILM5760CG-DG,SILM5350MADCM-DG,SLMI8234HBDCP-DG,SILM8244DBCG-DG,SILM5350SBBCA-DG,SLM345CK-DG,SILM5769LCG-DG,SILM5350,SILM5142SCG-DG,SLMI8235HBDCG-DG,SILM8243BBCP-DG,SLMI335HCG-DG,SILM5720FCM-DG,SILM8245BBCL-DG,SLMI350,SLMI8235HDDCP-DG,SLMI8233DDCG-DG,SILM5144SCA-DG,SLMI33X,SLMI334CG-DG,SILM8245ABCG-DG,SILM5761CG-DG,SLM34X系列,SILM5767CG-DG,SLMI8233HDDCG-DG,SILM5721FCM-DG,SILM5722CM-DG,SLMI334HCG-DG,SILM5350MGBCA-DG,SILM5350FBBCA-DG,SLM27524CA-DG,SILM5202CM-DG,SILM5350RADCM-DG,SILM5350SABCA-DG,SILM8243BBCG-DG,SILM824X系列,SILM5206E05-DG,SILM5765CG-DG,SLMI8234HDDCP-DG,SILM5206系列,SLMI8234HBDCG-DG,SILM8244ABCP-DG,SLMI8235HBDCP-DG,SILM5350RDBCA-DG,SILM8244GBCP-DG,SILM27212系列,SILM8243DBCP-DG,SILM5350MABCA-DG,SILM27624HGB-DG,SILM573X系列,SILM52XX,SILM5350HDBCA-DG,SILM5350PDBCA-DG,SILM5350FDBCA-DG,SILM5851NHCG-DG,SILM5142S,SILM5211CM-DG,SILM8245BBCG-DG,SILM5206M25-DG,SILM27624HCA-DG,SILM5763CG-DG,SLMI332CG-DG,SLM27524GB-DG,SLM34X,SILM8243BBCL-DG,SILM5150,SLMI8235DDCG-DG,SILM5350HBDCM-DG,SILM5720CM-DG,SILM5765FCG-DG,SILM5350SGBCA-DG,SLMI8231DDCG-DG,SLM346CK-DG,SILM5350RDDCM-DG,SILM8243ABCG-DG,SLMI8230BDCG-DG,SILM5722CA-DG,SLMI8234BDCG-DG,SILM5350FDDCM-DG,SILM27212,SLM27211EK-DG,SILM5731FCG-DG,SILM8243GBCG-DG,SLM27211系列,SILM5350HGDCM-DG,SILM5991SHCG-DG,SLMI330CG-DG,SILM5768LNCG-DG,SILM5769LNCG-DG,SILM27624LCA-DG,SILM8244ABCL-DG,SILM5350MGDCM-DG,SILM5200CM-DG,SILM8243DBCL-DG,SILM5740FCG-DG,SILM8245GBCL-DG,SLM27211CA-DG,SILM5760FCG-DG,SILM5720FCA-DG,SILM5730CG-DG,SILM8244ABCG-DG,SILM27624LGB-DG,SILM5350MDDCM-DG,SILM8243GBCL-DG,SILM52XX系列,SILM5350PBDCM-DG,SLMI330HCG-DG,SILM574X,SILM58XX,SLMI33X系列,SILM5932SHOCG-DG,SILM5350SDDCM-DG,SLMI8234HDDCG-DG,SLM341CK-DG,SILM5721CA-DG,SILM5350MBBCA-DG,SILM5150SCM-DG,SILM5350SADCM-DG,SILM8245GBCG-DG,SILM572X系列,SILM5350FGBCA-DG,SILM573X,SILM8244BBCP-DG,SILM5720CA-DG,SLMI823X,SILM5350FBDCM-DG,SLMI8234DDCG-DG,SILM5350FADCM-DG,SILM27624MCA-DG,SILM5350RBBCA-DG,SILM5350SBDCM-DG,SILM5350RGDCM-DG,SILM572X,SILM5350HDDCM-DG,SILM5763FCG-DG,SILM5350PDDCM-DG,SILM5144S,SILM59XX,SLMI8232BDCG-DG,SLMI8233HBDCP-DG,SILM8243DBCG-DG,SLMI331CG-DG,SLM27211CB-DG

选型指南 - 数明半导体 - 2023/7/21 PDF 中文下载

30KW光伏逆变器需要一款最大功率点跟踪太阳能控制器(MPPT)的IGBT模块，请问是否有合适的产品推荐？

对于30KW的光伏逆变器最大功率点跟踪太阳能控制器(MPPT)，可以考虑两路，IGBT模块V23990-P629-F73-PM是40A的产品，可考虑用两个该模块作为两路MPPT。

技术问答发布时间 : 2017-05-05

【产品】基本半导体推出采用容耦隔离技术的单、双通道门极隔离驱动芯片，抗干扰能力达100V/ns

基本半导体针对多种应用场景研发推出单、双通道门极隔离驱动芯片，具有抗干扰能力强、传输延时低、可靠性高等优势，可适应不同的功率器件和终端应用，可适配耐压在1700V以内的功率器件的门极驱动，广泛应用于隔离式DC-DC/AC-DC电源、光伏逆变器等。

产品发布时间 : 2023-09-01

【方案】125kW（1500VDC系统）光伏逆变器优选器件方案

描述- 本方案基于 1500VDC 系统，提出了在 BOOST 电路采用高集成度对称式 BOOST 模块，内置全 SiC MOS 和二极管，以提高开关频率和减小升压电感体积。在逆变电路采用 NPC 拓扑结构，耐压高达 2400V，在满足1500V 系统耐压需求的基础上，采用了低耐压的 IGBT，实现了较高的开关频率，有利于光伏逆变器实现更高的效率和更小的体积。

型号- TFLEX HD300,C3M0065090D,C2M1000170D,10-F124NID150SH03-LG18F98,10-F124NIE150SH03-LG28F98,RA-8565SA,PS9402,MLX91208,10-F124NIX150SH03-LGX8F98,28R1101-000,28R0610-000,LSIC2SD120E30CC,28R1476-100,92ML,TPCM780,RC12-6-01LS,SMBJ18CA,KT05-1A-BV88622,28R1953-000,28B0141-000,WGM110,R5F56514FDLJ,WM 4C,C4D30120D,10-FY09S2A065ME-L869L08,SID1152K,SI8621BD-B-IS,SI8261BCD-C-IS,SID11X2K

优选器件方案 - WEIDMUELLER,LITTELFUSE,LAIRD,SILICON LABS,CREE,RENESAS,VINCOTECH,STANDEX-MEDER,II-VI MARLOW,EPSON,PI,ROGERS,MELEXIS - V1.1 PDF 中文下载

【方案】35kV，10MW的SVG优选元器件方案

描述- SVG多采用先进的多电平链式电路拓扑结构，以阶梯波逼近正弦波，产生谐波极小。搭建拓扑时，考虑兼容和建议设计，主拓扑多采用1200V/600A的半桥架构IGBT模块。本方案推荐的Vincotech的E3系列的1200V/600A的半桥模块（A0-VS122PA600M7-L759F70）和飞尔康的高低压隔离光纤收发器（FT05MHNR/FR05MHCR）均为兼容式封装，可实现灵活搭建SVG系统。

型号- SM712-02HTG,SID11X2,SMBJ,SMAJ,SMDJ,FT05MHNR,SMCJ,TFLEX HD700,AVP32F335,TGARD500,SMF,2SC0108T2G0-17,A0-VS122PA600M7-L759F70,FR05MHCR,SM24CANA-02HTG

优选器件方案 - VINCOTECH,LITTELFUSE,PI,LAIRD,SILICON LABS,ADVANCECHIP,FIRECOMMS - V1.0 PDF 中文下载