IGBT(絕緣柵雙極晶體管)是一種復(fù)合了功率場(chǎng)效應(yīng)管和電力晶體管的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的一種新型復(fù)合器件,它同時(shí)具有MOSFET的高速開關(guān)及電壓驅(qū)動(dòng)特性和雙極晶體管的低飽和電壓特性,易實(shí)現(xiàn)較大電流的能力,既具有輸入阻抗高、工作速度快、熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn),又具有通態(tài)電壓低、耐壓高和承受電流大的優(yōu)點(diǎn)。
近年來IGBT成為電力電子領(lǐng)域中尤為矚目的電力電子器件,并得到越來越廣泛的應(yīng)用。那么IGBT的測(cè)試就變的尤為重要了,IGBT的測(cè)試包括靜態(tài)參數(shù)測(cè)試、動(dòng)態(tài)參數(shù)測(cè)試、短路測(cè)試、熱阻測(cè)試等,IGBT靜態(tài)參數(shù)有
BVCES、ICES、IGES、VGE(TH)、VCE(SAT)、VF等。
1、BVCES:在柵極?G?和發(fā)射極?E?短路時(shí),在加一定的?IC?下,IGBT?的集電極?C?和發(fā)射極?E?之間的擊穿電壓。
2、ICES:在柵極?G?和發(fā)射極?E?短路時(shí),在加一定的?VCE?下,IGBT?的集電極?C?和發(fā)射極?E?之間的漏電流。
3、IGES:在集電極?C?和發(fā)射極?E?短路時(shí),在加一定的?VGE?下,IGBT?的柵極?G?和發(fā)射極?E?之間的漏電流。
4、VGE(TH):在一定的?IC?下,IGBT?的開啟電壓。
5、VCE(SAT):在柵極?G?和發(fā)射極之間加一定的?VGE(大于?VGE(TH)),一定的?IC?下,IGBT?的集電極?C?和發(fā)射極?E?之間的飽和壓降。
6、VF:在一定的?IE?下,續(xù)流二極管的電壓降。
要判斷一個(gè)IGBT器件的好壞,就需要對(duì)以上這些參數(shù)進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果就要和IGBT生產(chǎn)廠家出的IGBT的規(guī)格書中的電氣特性這一欄里邊的范圍進(jìn)行比較,在范圍之內(nèi)就合格,否則不合格。
IGBT動(dòng)態(tài)參數(shù)有T(on)、Td(on)、Tr、E(on)、T(off)、Td(off)、Tf、E(off)等。
圖? IGBT?關(guān)斷過程及其參數(shù)定義
1、?開通特性:開通時(shí)間T(on),開通延時(shí)時(shí)間Td(on),上升時(shí)間Tr及開通損耗E(on)。
開通延時(shí)時(shí)間Td(on)定義為從柵極電壓正偏壓的10%開始到集電極電流上升至最終值的10%為止的一段時(shí)間。而集電極電流從最終值的10%到最終值的90%之間的一段集電極電流上升時(shí)間稱之為開通上升時(shí)間Tr。開通時(shí)間T(on)是開通延時(shí)時(shí)間Td(on)和開通上升時(shí)間Tr之和。開通損耗E(on)是開通過程中電壓、電流乘積在某一時(shí)間段內(nèi)的積分。
2、?關(guān)斷特性:關(guān)斷時(shí)間T(off),關(guān)斷延時(shí)時(shí)間Td(off),下降時(shí)間Tf及關(guān)斷損耗E(off)。
關(guān)斷延時(shí)時(shí)間Td(off)定義為從柵極電壓下降至其開通值的90%開始到集電極電流下降到開通值的90%為止的一段時(shí)間。而集電極電流由初始值的90%下降到10%之間的一段時(shí)間稱為關(guān)斷下降時(shí)間Tf。關(guān)斷損耗E(off)是關(guān)斷過程中電壓、電流乘積在某一時(shí)間段內(nèi)積分。
3、?二極管恢復(fù)特性:反向恢復(fù)時(shí)間Trr,反向恢復(fù)電流Irr,反向恢復(fù)電荷Qrr及反向恢復(fù)di/dt.
IGBT模塊反并聯(lián)二極管從通態(tài)向阻斷態(tài)轉(zhuǎn)換的過程稱為反向恢復(fù)過程。反向恢復(fù)電流Irr是反并聯(lián)二極管從通態(tài)向阻斷轉(zhuǎn)換的過程中,電流反向達(dá)到的最大電流值。反向恢復(fù)時(shí)間Trr是反并聯(lián)二極管的電流從第一次0點(diǎn)到反向最大值再回到0點(diǎn)的這段時(shí)間。反向恢復(fù)di/dt是反并聯(lián)二極管正向電流的50%到第一次降到0點(diǎn)這一段的電流斜率。反向恢復(fù)電荷Qrr是反并聯(lián)二極管的電流從第一次0點(diǎn)到第二次0點(diǎn)這段時(shí)間內(nèi)的電荷量。
圖:IGBT動(dòng)靜態(tài)測(cè)試自動(dòng)化產(chǎn)線方案(來源:科威爾)
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