产品详情
华科智源大功率IGBT测试系统设备主要针对IGBT及MOS管的测试仪，适用于芯片设计，产线封装测试及新能源汽车，风力发电，地铁交通等领域的大功率器件及模块测试，设备模块化程度高，测试稳定性及测试精度在客户端已经广泛使用。可以根据就用户需求进行定制。
测试系统以2000A为一个电流模块,以1500V为一个电压模块，电流电压可升级；
1范围
华科智源大功率IGBT测试系统技术规范提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供货方应提供符合工业标准和本技术规范的优质产品。本技术规范所使用的标准如遇与供货方所执行的标准不一致时，应按较高标准执行。
2应遵循的主要现行标准
华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪，功率半导体模块测试系统的设计、制造、检查、试验等遵循如下国内国际标准，但不限于以下标准。
GB 13869-2008 用电安全导则
GB19517-2004 国家电器设备安全技术规范
GB/T 15153.1-1998 运动设备及系统
GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529：2001，IDT）
GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 15139-1994 电工设备结构总技术条件
GB/T 2423 电工电子产品环境试验
GB/T 3797-2005 电气控制设备
GB/T 4588.3-2002 印制板的设计和使用
GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书总则
GB/T 6988-2008 电气技术用文件的编制
GB/T 3859.3 半导体变流器变压器和电抗器
GB/T 311.1 绝缘配合第1部分：定义、原则和规则
IEC 60747-2/GB/T 4023-1997 半导体器件分立器件和集成电路第2部分:整流二极管
IEC 60747-9:2007/GB/T 29332-2012 半导体器件分立器件第9部分：绝缘栅双极晶体管（IGBTs）
3技术要求
3.1整体技术指标
3.1.1 功能与测试对象
*1）功能
华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪，测试单元具备测试IGBT模块动态参数测试。具体测试参数及指标详见表格4~11。
*2）测试对象
被测器件主要IGBT模块。
3.1.2 IGBT模块动态测试参数及指标
华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪，测试单元对IGBT模块和FRD的动态参数及其他参数的定义满足国际标准IEC60747-9以及IEC60747-2。如有其他需求，可自行定义。
以下参数的测试可以在不同的电压等级、电流等级、温度、机械压力、回路寄生电感以及不同的驱动回路参数下进行。
1）图2 IGBT开通过程及其参数定义动态测试参数
IGBT的开通和关断波形及其相关参数的定义如图2、图3所示。
图2 IGBT开通过程及其参数定义
图3 IGBT关断过程及其参数定义
表格2 可测量的IGBT动态参数
|
参数名称 |
符号 |
参数名称 |
符号 |
|
开通延迟时间 |
td(on) |
关断延迟时间 |
td(off) |
|
上升时间 |
tr |
下降时间 |
tf |
|
开通时间 |
ton |
关断时间 |
toff |
|
开通损耗 |
Eon |
关断损耗 |
Eoff |
|
栅极电荷 |
Qg |
拖尾时间 |
tz |
|
短路电流 |
ISC |
/ |
/ |
可测量的FRD动态参数
|
参数名称 |
符号 |
参数名称 |
符号 |
|
反向恢复电流 |
IRM |
反向恢复电荷 |
Qrr |
|
反向恢复时间 |
trr |
反向恢复损耗 |
Erec |
*2）图2 IGBT开通过程及其参数定义动态测试参数指标
表格4 IGBT动态测试参数指标
|
主要参数 |
测试范围 |
精度要求 |
测试条件 |
|
Vce 集射极电压 |
50～1500V |
200～500V±3%±1V； 500～1000V±2%±2V； 2000～1500V±1%±5V； |
200～1500V |
|
Ic 集射极电流 |
50～1000A |
200～500A±3%±1A； 500～1000A±3%±2A； 1000A～4000A±2%±5A； |
200～1000A |
|
Vge 栅极电压 |
-30V～30V |
-30～0V±1%±0.1V； 0～+30V±1%±0.1V |
-30V～30V |
|
Qg 栅极电荷 |
400~20000nC |
Ig: 0～50A±3%±0.1mA; |
400~20000nC |
|
tp 脉冲宽度 |
10μs～200μs |
10μs～200μs； 动态测试时需满足在脉宽条件下可得到稳定可测的波形 |
10μs～200μs 可设定 |
|
Rg 栅极电阻 |
2，3.3，4.7，6.8，10，15，20， 33，47，68 |
10个阻值，阻值可任意排列组合（便于更换） |
0～30Ω |
|
L 负载电感值 |
20μH～2000μH（七档） |
20μH、50μH、100μH、200μH、500μH、1000μH、2000μH可自动切换； 感值±5%±5uH； 相应感值档需满足对应测试电流能力 |
20μH～2000μH（七档） |
|
测试回路杂散电感 |
小于150nH |
小于150nH |
小于150nH |
|
td(on)、td(off) 开通/关断延迟 |
10～1000ns |
10~200±2%±2ns；200~1000±2%±5ns |
|
|
tr、tf 上升/下降时间 |
10～1000ns |
10~200±2%±2ns；200~1000±2%±5ns； |
|
|
Eon、Eoff 开通/关断能量 |
1～5000mJ |
1～50mJ±2%±0.1mJ； 50～200mJ±2%±1mJ； 200～1000mJ±2%±2mJ； 1000～5000mJ±1%±5mJ； |
|
表格5 二极管反向恢复测试
|
主要参数 |
测试范围 |
精度要求 |
测试条件 |
|
IFM 正向电流 |
50～1000A |
50～200A±3%±1A； 200～1000A±3%±2A； |
50～1000A |
|
Vcc 二极管电压 |
50～1500V |
200～500V±3%±1V； 500～1500V±2%±2V； |
200～1500V |
|
IRM 反向恢复电流 |
50～1000A |
50～200A±3%±1A； 200～1000A±2%±2A； |
50～1000A |
|
Qrr 反向关断电荷 |
1～20000μC |
1～50μC±3%±0.1 μC； 50～200μC±3%±1 μC； 200～1000μC±3%±2 μC； 1000～5000μC±2%±5 μC； 5000～20000μC±2%±10μC； |
1～20000μC |
|
trr 反向恢复时间 |
20～2000ns |
20~100±3%±1ns；100~500±3%±2ns； 500~2000±2%±5ns； |
20～2000ns |
|
Erec 反向关断能量损失 |
1～5000mJ |
1～50mJ±3%±0.1mJ；50～200mJ±3%±1mJ； 200～1000mJ±2%±2mJ； 1000～5000mJ±1%±5mJ |
1～5000mJ |
|
-di/dt 电流变化率 |
100～2000A/μs |
100～2000A/μs |
100～2000A/μs |
表格6 IGBT短路测试
|
主要参数 |
测试范围 |
精度要求 |
测试条件 |
|
Vce 集射极电压 |
200～1500V |
200～1000V±2%±2V； 1000～1500V±1%±5V； |
200～1500V |
|
一次短路电流 |
200～1000A |
200～500A±3%±1A； 500～1000A±2%±2A； |
200～1000A |
|
tp 脉冲宽度 |
5～50μs |
5～50μs 典型值10us |
5～50μs |
|
Vge 栅极电压 |
10～30V |
10～+30V±1%±0.1V |
10～25V |
3.1.华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪反偏安全工作区参数及指标
表格7 IGBT安全工作区测试
|
单脉冲安全工作区测试 |
集电极电压VCE 50V-1500V |
50～100V±3%±1V；100～500V±3%±2V； 500～1500V±2%±5V； |
|
集电极电流Ic 20A-2000A |
20～100A±3%±1A；100～500A±3%±2A； 500A～2000A±2%±5A； |
|
|
负载电感（Lload） |
1mH、10mH、50mH、100mH自动切换 |
|
|
双脉冲安全工作区测试 |
集电极电压VCE 50V-1500V |
50～100V±3%±1V；100～500V±3%±2V； 500～1500V±2%±5V； |
|
集电极电流Ic 20A-2000A |
20～100A±3%±1A；100～500A±3%±2A； 500A～2000A±2%±5A； |
|
|
负载电感（Lload） |
1mH、10mH、50mH、100mH自动切换 |
3.1.4华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪保护安全功能
本测试单元应具备完善的保护功能，除可有效保护操作人员不受事故伤害外，还在发生故障时不会造成设备自身的较大损坏，通过采取更换小型部件的方式即可修复。保护功能包括但不限于如下功能：
l *高压测试前可选低压预测试验证系统安全及连接良好
l *完备的人身安全防护
l 测试结束电容自动放电
l 测试过程中短路保护（非短路测试）
l *被测器件防爆保护
3.2华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪测试单元组成
本测试单元包括动态参数测试部分，主要组成材料及其要求如下所示。
3.2.1 华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪动态参数测试部分主要材料清单
表格12动态参数测试部分组成
|
序号 |
组成部分 |
单位 |
数量 |
|
1 |
可调充电电源 |
套 |
1 |
|
2 |
直流电容器 |
个 |
8 |
|
3 |
动态测试负载电感 |
套 |
1 |
|
4 |
安全工作区测试负载电感 |
套 |
1 |
|
5 |
补充充电回路限流电感L |
个 |
1 |
|
6 |
短路保护放电回路 |
套 |
1 |
|
7 |
正常放电回路 |
套 |
1 |
|
8 |
高压大功率开关 |
个 |
5 |
|
9 |
尖峰抑制电容 |
个 |
1 |
|
10 |
主回路正向导通晶闸管 |
个 |
2 |
|
11 |
动态测试续流二极管 |
个 |
2 |
|
12 |
安全工作区测试续流二极管 |
个 |
3 |
|
13 |
被测器件旁路开关 |
个 |
1 |
|
14 |
工控机及操作系统 |
套 |
1 |
|
15 |
数据采集与处理单元 |
套 |
1 |
|
16 |
机柜及其面板 |
套 |
1 |
|
17 |
压接夹具及其配套系统 |
套 |
1 |
|
18 |
加热装置 |
套 |
1 |
|
19 |
其他辅件 |
套 |
1 |
3.3主要技术要求
3.3.1 华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪动态参数测试单元技术要求
3.3.1.1 环境条件
1) 海拔高度：海拔不超过1000m；
2) 温度：储存环境温度 -20℃～60℃；
3) 工作环境温度： -5℃～40℃；
4) 湿度：20%RH 至 90%RH (无凝露，湿球温度计温度: 40℃以下)；
5) 震动：抗地震能力按7级设防，地面抗震动能力≤0.5g；
6) 防护：无较大灰尘，腐蚀或性气体，导电粉尘等空气污染的损害；
