不同型號(hào)IGBT雙脈沖試驗(yàn)測(cè)試報(bào)告(20121126)

1、 試驗(yàn)報(bào)告 試 驗(yàn) 報(bào) 告試驗(yàn)名稱： 測(cè)試雙脈沖試驗(yàn)對(duì)不同型號(hào)的IGBT模塊的影響試品型號(hào)：試品編號(hào)： 2012年11月26日試驗(yàn)報(bào)告本報(bào)告共 11 頁(yè)報(bào)告編號(hào)：試驗(yàn)日期：2012-11-22環(huán)境溫度：24環(huán)境濕度：22%試驗(yàn)內(nèi)容： 用脈寬為10S-1.5S-5S的雙脈沖分別對(duì)英飛凌FF450R17ME4和富士2MBI450VN-170-50、2MBI550VN-170-50 IGBT模塊進(jìn)行測(cè)試，并用示波器觀察被測(cè)IGBT的集電極電流Ic和集電極-發(fā)射極間的電壓Vce。試驗(yàn)結(jié)論：1、被測(cè)的兩款富士V系列IGBT在開(kāi)關(guān)過(guò)程中均出現(xiàn)明顯的震蕩現(xiàn)象；2、 英飛凌450A的IGBT在雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)

2、的Vce電壓尖峰和Ic短路電流均明顯小于富士V系列450A的IGBT；3、被測(cè)的英飛凌450A IGBT在開(kāi)關(guān)過(guò)程中未出現(xiàn)明顯的震蕩現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)過(guò)程較軟。注：a、英飛凌450A IGBT的開(kāi)通電阻為3.3，關(guān)斷電阻為4.7，開(kāi)通時(shí)間為0.32S，關(guān)斷時(shí)間為1.1S；富士450A IGBT的開(kāi)通電阻為3.3，關(guān)斷電阻為2.2，開(kāi)通時(shí)間為0.9S，關(guān)斷時(shí)間為1.3S；富士550A IGBT的開(kāi)通電阻為3.3，關(guān)斷電阻為2.2，開(kāi)通時(shí)間為1S，關(guān)斷時(shí)間為1.3S。測(cè)試條件均為Vge=±15VDC，Vce=900VDC，Rg=3.3，Ic=IN ，T=25，驅(qū)動(dòng)板為CONCEPT 2SP011

3、5T2A0-17試驗(yàn)日期：2012年11月22日9:30-17:25試驗(yàn)人員：a、b，a主要負(fù)責(zé)更換IGBT導(dǎo)熱硅脂以及控制功率模塊的供電、監(jiān)視熱電偶的讀數(shù)和示波器中的電流電壓波形；b主要負(fù)責(zé)上位機(jī)控制脈沖的下發(fā)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與整理和協(xié)助a拆卸IGBT模塊、涂抹導(dǎo)熱硅脂等。 負(fù)責(zé)人： （蓋章簽字）1、試驗(yàn)背景個(gè)別SVG現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)IGBT過(guò)壓擊穿現(xiàn)象，懷疑可能與窄脈沖對(duì)IGBT的反并聯(lián)二極管的反向恢復(fù)特性的影響有關(guān)2、試驗(yàn)依據(jù)SVG功率模塊出廠試驗(yàn)規(guī)程和SVG功率模塊裝配工藝規(guī)程3、試驗(yàn)條件示波器：DPO2024,200MHZ，1GS/s；差分探頭：TR1100；柔性探頭：CWT30R；萬(wàn)用表：

4、Fluke15B；IGBT模塊：2MBI450VN-170-50；熱電偶：4、試驗(yàn)步驟1、 將事先準(zhǔn)備好的自制4.8H小電感接在由英飛凌FF450R17ME4 IGBT構(gòu)成的功率模塊的交流側(cè)，并按圖1接好線。2、 用調(diào)壓器和整流橋分別將模塊充電至600VDC，800DC和1000VDC。3、 將示波器設(shè)置好后，通過(guò)上位機(jī)下發(fā)雙脈沖命令，記錄并存儲(chǔ)示波器上抓到的波形數(shù)據(jù)。4、斷電、放電后分別換上富士的2MBI450VN-170-50、2MBI550VN-170-50 IGBT模塊重復(fù)以上實(shí)驗(yàn)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)和波形。5、實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，切斷模塊電源并放電。6、注意事項(xiàng)：a、更換IGBT前要先斷電、放電，

5、緊固螺釘?shù)牧乇M量要相同；b、注不要將螺釘、螺母、焊錫絲、銅絲等導(dǎo)電雜物掉進(jìn)功率模塊內(nèi)；c、盡量保證每次實(shí)驗(yàn)室時(shí)的直流母線電壓相同；d、用苯板將功率模塊蓋嚴(yán)，上面壓上重物，防止IGBT因短路報(bào)炸后的碎片傷到實(shí)驗(yàn)人員；e、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，態(tài)度要嚴(yán)肅，盡量少做與試驗(yàn)無(wú)關(guān)的事情，不要打鬧、談笑，嚴(yán)格按照有關(guān)試驗(yàn)規(guī)程操作，做好絕緣、放電、防火等預(yù)防性工作，以便防止發(fā)生觸電事故。5、試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)附表1和附圖1-106 附件清單表1 雙脈沖試驗(yàn)中不同直流母線電壓下各IGBT的Vce和Ic的最大值；圖1 雙脈沖測(cè)試時(shí)所用的電路圖；圖2 為對(duì)英飛凌450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電

6、極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為集電極電流Ic的波形，直流母線電壓為900VDC）；圖3 為對(duì)英飛凌450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為1003VDC）；圖4 為對(duì)富士450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為900VDC）；圖5 為對(duì)富士450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)I

7、GBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為1003VDC）；圖6 為對(duì)富士550A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為900VDC）；圖7 為對(duì)富士550A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為1003VDC）；圖8 為實(shí)驗(yàn)時(shí)在IGBT驅(qū)動(dòng)板上測(cè)得的雙脈沖波形圖 （IGBT管G-E間的觸發(fā)脈沖為：10S-1.5S-5S）；圖9 雙脈沖試驗(yàn)時(shí)示波器上抓到的被測(cè)IGBT的集

8、電極-發(fā)射極間電壓Vce和集電極電流Ic；圖10 雙脈沖試驗(yàn)時(shí)的實(shí)際接線圖。表1 雙脈沖試驗(yàn)中不同直流母線電壓下各IGBT的Vce和Ic的最大值IGBT型號(hào)Vce最大值（kV）Ic最大值（A）直流母線電壓（VDC）負(fù)載電感值（H）英飛凌FF450R17ME41.241.619004.81.381.7910004.8富士2MBI450VN-170-501.561.339004.82.11.6110004.8富士2MBI550VN-170-501.441.559004.81.661.6710004.8圖1 雙脈沖測(cè)試時(shí)所用的電路圖圖2 為對(duì)英飛凌450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲

9、線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為集電極電流Ic的波形，直流母線電壓為900VDC）圖3 為對(duì)英飛凌450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為1003VDC）圖4 為對(duì)富士450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為900VDC）圖5 為對(duì)富士450A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為1003VDC）圖6 為對(duì)富士550A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電極電流Ic的波形；直流母線電壓為900VDC）圖7 為對(duì)富士550A IGBT進(jìn)行雙脈沖實(shí)驗(yàn)時(shí)的波形圖 （紫色曲線為IGBT集電極-發(fā)射極間的電壓Vce波形，綠色曲線為被測(cè)IGBT的集電