(高清版)GB∕T 37660-2019 柔性直流輸電用電力電子器件技術(shù)規(guī)范

ICS31.080.30GB/T37660—2019柔性直流輸電用電力電子器件技術(shù)規(guī)范(HVDC)transmissionusingvoltagesourcedconverters(VSC)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)GB/T37660—2019 1 1 1 24.1額定值 2 3 55.1例行試驗(yàn) 55.2型式試驗(yàn) 66標(biāo)志和訂貨單 6.1標(biāo)志 6.2訂貨單 IⅢGB/T37660—2019本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由中國(guó)電器工業(yè)協(xié)會(huì)提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)輸配電用電力電子器件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC413)歸口。1GB/T37660—2019柔性直流輸電用電力電子器件技術(shù)規(guī)范GB/T4023—2015半導(dǎo)體器件分立器件和集成電路第2部分：整流二極管GB/T29332—2012半導(dǎo)體器件分立器件第9部分：絕緣柵雙極晶體管(IGBT)GB/T34118—2017高壓直流系統(tǒng)用電壓源換流器術(shù)語(yǔ)IEC60747-15:2010半導(dǎo)體器件分立器件第15部分：絕緣功率半導(dǎo)體器件(Semiconductordevices—Discretedevices—Part15:Isolatedpowersemiconductordevices)GB/T29332—2012、GB/T34118—2017和GB/T4023—2015界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于IFSM?tp——脈沖寬度。圖1五周波正向浪涌電流波形2GB/T37660—20194額定值和特性制造商應(yīng)提供符合表1規(guī)定的IGBT額定值。表1IGBT的額定值序號(hào)符號(hào)單位參數(shù)值規(guī)定條件最小值典型值最大值1結(jié)溫T℃√/2貯存溫度Tsg℃√√/3電壓(規(guī)定的時(shí)間、頻率、溫度等條件下)集電極-發(fā)射極電壓VCESV√室溫；柵極-發(fā)射極短路柵極-發(fā)射極電壓VGEsV√室溫；集電極-發(fā)射極短路絕緣電壓VisolV√室溫；施加的交流半波電壓頻率和方均根值；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間4電流(規(guī)定的時(shí)間、頻率、溫度等條件下)4.1集電極電流A√4.2集電極峰值電流A√√√T;試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間4.3通態(tài)過(guò)載電流A√T;;通態(tài)電流值及波形參數(shù)；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間4.4管殼不破裂峰值電流A√T;通態(tài)電流值及波形參數(shù)；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間5反偏安全工作區(qū)RBSOA提供IGBT關(guān)斷期間的短時(shí)間內(nèi)能同時(shí)承受集電極電流和集電極-發(fā)射極電壓而不失效的區(qū)域的圖(見(jiàn)GB/T29332—2012,定義3.3.16)T;柵極-發(fā)射極電壓值6短路安全工作區(qū)SCSOA提供由短路持續(xù)時(shí)間和負(fù)載短路條件下不可超過(guò)的集電極-發(fā)射極電壓一對(duì)量值給出的區(qū)域的圖(見(jiàn)GB/T29332—2012,定義3.3.17)T;;柵極-發(fā)射極電壓值；施加的集電極-發(fā)射極電壓值；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間注：“√”表示應(yīng)提供；“/”表示無(wú)規(guī)定內(nèi)容。3GB/T37660—2019制造商應(yīng)提供符合表2規(guī)定的二極管額定值。表2二極管的額定值序號(hào)符號(hào)單位參數(shù)值規(guī)定條件最小值典型值最大值1額定結(jié)溫T;℃√/2貯存溫度Tsg℃√√/3電壓(規(guī)定的時(shí)間、頻率、溫度等條件下)反向重復(fù)峰值電壓VRRMV√室溫絕緣電壓VisoV√室溫；施加的交流半波電壓頻率和方均根值；試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間4電流(規(guī)定的時(shí)間、頻率、溫度等條件下)4.1正向電流A√T;4.2正向重復(fù)峰值電流A√T;;正向重復(fù)峰值電流和波形參數(shù)；頻率4.3正向浪涌電流A√T;;正向浪涌電流值；浪涌次數(shù)和每次浪涌的周波數(shù)4.4I2t值√4.5五周波正向浪涌電流A√T;;五周波正向浪涌電流值；脈沖寬度5安全工作區(qū)SOA提供二極管反向恢復(fù)期間的短時(shí)間內(nèi)能同時(shí)承受反向電流和反向電壓而不失效的區(qū)域的圖(分別以反向電流和反向電壓為維度)T;一di/dt注：“√”表示應(yīng)提供；“/”表示無(wú)規(guī)定內(nèi)容。制造商應(yīng)提供符合表3規(guī)定的IGBT特性。4GB/T37660—2019表3IGBT的特性序號(hào)符號(hào)單位數(shù)值規(guī)定條件最小值典型值最大值1集電極-發(fā)射極擊穿電壓VoBR)CESV√室溫；柵極-發(fā)射極短路2集電極-發(fā)射極飽和電壓VCEsatV√√√室溫和T;;集電極電流值；柵極-發(fā)射極電壓值3柵極-發(fā)射極閾值電壓VGEGhV√√√室溫；集電極-發(fā)射極電壓值；集電極電流值4集電極截止電流V√室溫和T;;集電極-發(fā)射極電壓值；柵極-發(fā)射極短路5柵極漏電流mA√T;;柵極-發(fā)射極電壓值6輸入電容Cie√室溫；集電極-發(fā)射極電壓值；柵極-發(fā)射極電壓值；頻率7輸出電容(適用時(shí))Coes√8反向傳輸電容Cre√9柵極電荷√T;;集電極電流值；柵極-發(fā)射極電壓值柵極內(nèi)阻mΩ√T;;集電極電流值；柵極-發(fā)射極電壓值開(kāi)通期間的各時(shí)間間隔和開(kāi)通能量開(kāi)通能量EonmJ√室溫和T;;集電極電流值；集電極-發(fā)射極電壓值；柵極-發(fā)射極電壓值；電感性負(fù)載上升時(shí)間√開(kāi)通延遲時(shí)間ns√關(guān)斷期間的各時(shí)間間隔和關(guān)斷能量關(guān)斷能量EofmJ√室溫和T;;集電極電流值；集電極-發(fā)射極電壓值；柵極-發(fā)射極電壓值；電感性負(fù)載關(guān)斷延遲時(shí)間ns√下降時(shí)間ns√尾部時(shí)間(適用時(shí))tns√結(jié)-殼熱阻Rtb(-eK/kW√/結(jié)-殼瞬態(tài)熱阻抗(瞬態(tài)熱阻抗最大值與耗散功率階躍變化后的時(shí)間的曲線圖或表達(dá)式)Zth(c/提供對(duì)應(yīng)的圖(見(jiàn)GB/T29332—2012中的6.3.13)注：“√”表示應(yīng)提供；“/”表示無(wú)規(guī)定內(nèi)容。制造商應(yīng)提供符合表4規(guī)定的二極管特性。5GB/T37660—2019序號(hào)符號(hào)單位參數(shù)值規(guī)定條件最小值典型值最大值1正向電壓VFV√室溫和T;;正向電流值2反向恢復(fù)峰值電流A√Tj;正向電流值；—di/dt;電感性負(fù)載3恢復(fù)電荷Q√4反向恢復(fù)時(shí)間√5結(jié)-殼熱阻Rb(e)K/kW√/6結(jié)-殼瞬態(tài)熱阻抗(瞬態(tài)熱阻抗最大值與耗散功率階躍變化后的時(shí)間的曲線圖或表達(dá)式)Z?hG50/提供對(duì)應(yīng)的圖(見(jiàn)GB/T4023—2015中的7.2.2.3和附錄A)/注：“√”表示應(yīng)提供；“/”表示無(wú)規(guī)定內(nèi)容。例行試驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表5。其中，1～7項(xiàng)應(yīng)按照GB/T29332—2012規(guī)定的例行試驗(yàn)要求進(jìn)行，8～10項(xiàng)應(yīng)按照GB/T4023—2015規(guī)定的例行試驗(yàn)要求進(jìn)行，第11項(xiàng)應(yīng)按照IEC60747-15:2010規(guī)定的接線端-外殼間絕緣電壓試驗(yàn)要求進(jìn)行。試驗(yàn)對(duì)象和合格判據(jù)應(yīng)符合GB/T29332—2012、GB/T4023—2015、IEC60747-15:2010中相應(yīng)的規(guī)定。表5例行試驗(yàn)項(xiàng)目序號(hào)器件類型試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)條款1集電極-發(fā)射極電壓2集電極-發(fā)射極飽和電壓3柵極-發(fā)射極閾值電壓4集電極截止電流5柵極漏電流6開(kāi)通期間的各時(shí)間間隔和開(kāi)通能量7關(guān)斷期間的各時(shí)間間隔和關(guān)斷能量8二極管正向電壓9反向恢復(fù)峰值電流恢復(fù)電荷和反向恢復(fù)時(shí)間IGBT-二極管對(duì)接線端-外殼間絕緣電壓6GB/T37660—2019按GB/T29332—2012中6.2.1的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.2的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.3的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.4的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.5的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.11的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.12的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.1.2的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.1.4的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.1.5的規(guī)定。按IEC60747-15:2010中6.1的規(guī)定。型式試驗(yàn)項(xiàng)目見(jiàn)表6。試驗(yàn)時(shí)的規(guī)定條件和數(shù)值應(yīng)符合GB/T29332—2012、GB/T4023—2015、IEC60747-15:2010中相應(yīng)試驗(yàn)的要求以及訂貨合同規(guī)定。7GB/T37660—2019序號(hào)器件類型試驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)條款1集電極-發(fā)射極電壓2柵極-發(fā)射極電壓3集電極電流4集電極峰值電流5通態(tài)過(guò)載電流6短路安全工作區(qū)7反偏安全工作區(qū)8集電極-發(fā)射極飽和電壓9柵極-發(fā)射極閾值電壓集電極截止電流柵極漏電流輸入電容輸出電容開(kāi)通期間的各時(shí)間間隔和開(kāi)通能量關(guān)斷期間的各時(shí)間間隔和關(guān)斷能量結(jié)-殼熱阻高溫阻斷高溫柵極偏置間歇工作壽命(負(fù)載循環(huán))二極管正向電壓反向恢復(fù)峰值電流恢復(fù)電荷和反向恢復(fù)時(shí)間正向浪涌電流五周波正向浪涌電流熱阻和瞬態(tài)熱阻抗熱循環(huán)負(fù)載IGBT-二極管對(duì)接線端-外殼間絕緣電壓管殼不破裂(D)注：標(biāo)有(D)的試驗(yàn)是破壞性的。按GB/T29332—2012中6.2.1的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.2.2的規(guī)定。8GB/T37660—20195.2.4集電極電流試驗(yàn)按GB/T29332—2012中6.2.3的規(guī)定。5.2.5集電極峰值電流試驗(yàn)按GB/T29332—2012中6.2.4的規(guī)定。5.2.6通態(tài)過(guò)載電流試驗(yàn)在規(guī)定條件下，檢驗(yàn)IGBT的集電極過(guò)電流能力不低于通態(tài)過(guò)載電流額定值I(ov)。試驗(yàn)電路和波形分別如圖2和圖3所示。圖2IGBT通態(tài)過(guò)載電流試驗(yàn)電路Itov)——通態(tài)過(guò)載電流；圖3IGBT通態(tài)過(guò)載電流波形5.2.6.3試驗(yàn)程序試驗(yàn)程序如下：a)設(shè)定管殼溫度和柵極-發(fā)射極電壓為規(guī)定值。增加電壓源電壓Vcc使集電極電流Ic達(dá)到額定值I(ov;9GB/T37660—2019試驗(yàn)中，監(jiān)測(cè)Vce和Ic,DUT應(yīng)關(guān)斷I(ov且集電極-發(fā)射極電壓不超過(guò)Vces的額定值，則通態(tài)過(guò)載——管殼溫度Tc;——通態(tài)過(guò)載電流I(ov;——柵極-發(fā)射極電壓(脈沖寬度tp、開(kāi)關(guān)次數(shù)和開(kāi)關(guān)時(shí)刻);——柵極電阻器R?的電阻值。按GB/T29332—2012中6.2.5的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.2.6的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.2的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.3的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.4的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.5的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.6的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.7的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.11的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.12的規(guī)定。按GB/T29332—2012中6.3.13的規(guī)定。GB/T37660—2019按GB/T29332—2012中7.2.5.1的規(guī)定。按GB/T29332—2012中7.2.5.2的規(guī)定。按GB/T29332—2012中7.2.5.3的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.1.2的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.1.4的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.1.5的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.3.1的規(guī)定。試驗(yàn)電路如圖4所示。Vcc——電壓源電壓。圖4二極管五周波正向浪涌電流試驗(yàn)電路GB/T37660—2019a)設(shè)定管殼溫度為規(guī)定值。調(diào)整電壓源電壓Vcc,使五周波正向浪涌電流到規(guī)定值；b)閉合開(kāi)關(guān)S?和S?,對(duì)試品DUT中的二極管施加規(guī)定的五周波正向浪涌電流?！軞囟萒。;——脈沖寬度tp;——試驗(yàn)后的測(cè)量限值。按GB/T4023—2015中7.2.2的規(guī)定。按GB/T4023—2015中7.4.6的規(guī)定。按IEC60747-15:2