【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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慧慧1985 Lv7. 资深专家 2019-01-28

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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- ADP32F12A-150QP G,TFLEX HD300,ADP32F12A-150QPG,TPCM780,10-FY074PA100SM-L583F08,SM5G-GGG-T-080S-000,PV-STICK-_VPE10,SI8621BD-B-ISR,EKY-800ELL391MK30S,SI8233BB-D-IS1,PV-STICK+_VPE10,SGM2036-3.3YN5G/TR,0505025.MXEP,PV BSS VAPM 5P M,SMCJ64CA,PV PS VAPM 5P F

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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

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对照表 - 索力德普