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电动汽车中IGBT模块的参数性能测试-IGBT双脉冲台

2021-03-04 15:28:54

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电动汽车中IGBT模块的参数性能测试-IGBT双脉冲台

电动汽车中需要用到大量的绝缘栅双极晶体管(IGBT),IGBT是电动汽车中的核心器件之一,是动力系统的重要组成部分。IGBT是新能源汽车中的核心器件之一,在新能源汽车中发挥着重要的作用,作为大功率高频开关在逆变器、电源变换器中被大量使用,主要应用于电力驱动系统与电源系统中。汽车上工作条件的严酷性和复杂性给传统的IGBT模块技术带来了极大的挑战,2015年1月,工信部公示的《电动汽车用IGBT模块环境试验要求及试验方法》,对电动汽车 IGBT模块测测试给出标准。


IGBT性能要求
电动车中电池电压较高,一般在200V以上,电机功率也较大,GBT的额定电压在600V~1200V,额定电流300A以上。
额定电压VCES:考虑充满电后的电池电压、寄生电感、di/dt等的影响,一般为电池电压的两倍以上 
额定电流IC:考虑电机的峰值功率 
工作频率:在电机驱动电路里,IGBT的开关频率不是太高,一般在20KHz以内。
VCEsat需为正温度系数,尽量低,关断软度好 
安全工作区:短路耐量高、RBSOA大,最好具有一定的雪崩耐量 
IGBT的最高可工作结温Tjmax≥150℃ 
模块热阻低,热容大 
需要极低的EMI,避免干扰驱动控制电路和其他外电路
  
新能源汽车中IGBT等大功率电力电子器件不仅对性能要求高,同时对可靠性的要求更为严苛,如汽车应用的IGBT期望寿命为二十年以上,上万次甚至百万次的功率循环要求,而且需要在不同的环境和气候下工作。 
电动汽车用功率器件可靠性标准可以参考AEC-Q101,在温度循环、功率循环、热冲击、机械振动及冲击、高低温存储、高低温加电偏置等方面均有严格要求。



华科智源IGBT 双脉冲测试台架具备如下几项功能:
 (1) 测试 IGBT 功率模块的动态特性参数; 
(2) 测试 IGBT 功率模块的最大限值特性参数; 
(3) 测试 IGBT 功率模块的安全工作区; 
(4) 测试 IGBT 功率模块的短路电流能力; 
(5) 测试 Diode 特性参数; 
(6) 验证 IGBT VGE电压箝位电路是否可靠;
 (7) 验证 IGBT 门极驱动电阻选型是否合理; 
(8) 验证 IGBT 有源箝位电路是否可靠; 
(9) 验证 IGBT 驱动电压死区时间设置是否合理; 
(10) 验证 IGBT 及 DC-Link 电容寄生电感是否合理; 
(11) 估算 IGBT 功率模块的损耗;

 
IGBT 功率循环及热测试平台具备如下几项功能:
 (1) 测试 IGBT 功率模块的功率循环寿命次数; 
(2) 测试 IGBT 功率模块的老化及失效特征;
 (3) 测试 IGBT 功率模块封装的不良缺陷; 
(4) 测试 IGBT 功率模块的温度系数;
 (5) 测试 IGBT 功率模块的结温;
 (6) 测试 IGBT 功率模块的结-环境热阻;
 (7) 测试 IGBT 功率模块的结-壳热阻;
 (8) 测试 IGBT 功率模块封装的热阻、热容结构及参数;
 (9)  测试 IGBT 功率模块的结-DBC 热阻;
 (10) 测试 IGBT 功率模块的热阻网络

  华科智源,致力于全球电力电子测试方案提供商,主要提供电力电子相关的大功率分立器件测试仪、IGBT测试仪、
变流器IGBT测试仪,牵引系统IGBT测试仪,半导体参数图示仪、IGBT动态参数测试仪、MOS管动态参数测试仪、IPM测试仪、
雪崩耐量测试仪、浪涌测试仪等功率半导体测试设备。


作者: 深圳市华科智源科技有限公司
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