產(chǎn)品詳情
華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)設(shè)備主要針對IGBT及MOS管的測試儀，適用于芯片設(shè)計，產(chǎn)線封裝測試及新能源汽車，風(fēng)力發(fā)電，地鐵交通等領(lǐng)域的大功率器件及模塊測試，設(shè)備模塊化程度高，測試穩(wěn)定性及測試精度在客戶端已經(jīng)廣泛使用。可以根據(jù)就用戶需求進(jìn)行定制。
測試系統(tǒng)以2000A為一個電流模塊,以1500V為一個電壓模塊，電流電壓可升級；
1范圍
華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范提出的是最低限度的要求，并未對所有技術(shù)細(xì)節(jié)作出規(guī)定，也未充分引述有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的條文，供貨方應(yīng)提供符合工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和本技術(shù)規(guī)范的優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。本技術(shù)規(guī)范所使用的標(biāo)準(zhǔn)如遇與供貨方所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)不一致時，應(yīng)按較高標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
2應(yīng)遵循的主要現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)
華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀，功率半導(dǎo)體模塊測試系統(tǒng)的設(shè)計、制造、檢查、試驗等遵循如下國內(nèi)國際標(biāo)準(zhǔn)，但不限于以下標(biāo)準(zhǔn)。
GB 13869-2008 用電安全導(dǎo)則
GB19517-2004 國家電器設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范
GB/T 15153.1-1998 運動設(shè)備及系統(tǒng)
GB 4208-2008 外殼防護(hù)等級（IP代碼）（IEC 60529：2001，IDT）
GB/T 191-2008 包裝儲運圖示標(biāo)志
GB/T 15139-1994 電工設(shè)備結(jié)構(gòu)總技術(shù)條件
GB/T 2423 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗
GB/T 3797-2005 電氣控制設(shè)備
GB/T 4588.3-2002 印制板的設(shè)計和使用
GB/T 9969-2008 工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則
GB/T 6988-2008 電氣技術(shù)用文件的編制
GB/T 3859.3 半導(dǎo)體變流器變壓器和電抗器
GB/T 311.1 絕緣配合第1部分：定義、原則和規(guī)則
IEC 60747-2/GB/T 4023-1997 半導(dǎo)體器件分立器件和集成電路第2部分:整流二極管
IEC 60747-9:2007/GB/T 29332-2012 半導(dǎo)體器件分立器件第9部分：絕緣柵雙極晶體管（IGBTs）
3技術(shù)要求
3.1整體技術(shù)指標(biāo)
3.1.1 功能與測試對象
*1）功能
華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀，測試單元具備測試IGBT模塊動態(tài)參數(shù)測試。具體測試參數(shù)及指標(biāo)詳見表格4~11。
*2）測試對象
被測器件主要IGBT模塊。
3.1.2 IGBT模塊動態(tài)測試參數(shù)及指標(biāo)
華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀，測試單元對IGBT模塊和FRD的動態(tài)參數(shù)及其他參數(shù)的定義滿足國際標(biāo)準(zhǔn)IEC60747-9以及IEC60747-2。如有其他需求，可自行定義。
以下參數(shù)的測試可以在不同的電壓等級、電流等級、溫度、機(jī)械壓力、回路寄生電感以及不同的驅(qū)動回路參數(shù)下進(jìn)行。
1）圖2 IGBT開通過程及其參數(shù)定義動態(tài)測試參數(shù)
IGBT的開通和關(guān)斷波形及其相關(guān)參數(shù)的定義如圖2、圖3所示。
圖2 IGBT開通過程及其參數(shù)定義
圖3 IGBT關(guān)斷過程及其參數(shù)定義
表格2 可測量的IGBT動態(tài)參數(shù)
|
參數(shù)名稱 |
符號 |
參數(shù)名稱 |
符號 |
|
開通延遲時間 |
td(on) |
關(guān)斷延遲時間 |
td(off) |
|
上升時間 |
tr |
下降時間 |
tf |
|
開通時間 |
ton |
關(guān)斷時間 |
toff |
|
開通損耗 |
Eon |
關(guān)斷損耗 |
Eoff |
|
柵極電荷 |
Qg |
拖尾時間 |
tz |
|
短路電流 |
ISC |
/ |
/ |
可測量的FRD動態(tài)參數(shù)
|
參數(shù)名稱 |
符號 |
參數(shù)名稱 |
符號 |
|
反向恢復(fù)電流 |
IRM |
反向恢復(fù)電荷 |
Qrr |
|
反向恢復(fù)時間 |
trr |
反向恢復(fù)損耗 |
Erec |
*2）圖2 IGBT開通過程及其參數(shù)定義動態(tài)測試參數(shù)指標(biāo)
表格4 IGBT動態(tài)測試參數(shù)指標(biāo)
|
主要參數(shù) |
測試范圍 |
精度要求 |
測試條件 |
|
Vce 集射極電壓 |
50～1500V |
200～500V±3%±1V； 500～1000V±2%±2V； 2000～1500V±1%±5V； |
200～1500V |
|
Ic 集射極電流 |
50～1000A |
200～500A±3%±1A； 500～1000A±3%±2A； 1000A～4000A±2%±5A； |
200～1000A |
|
Vge 柵極電壓 |
-30V～30V |
-30～0V±1%±0.1V； 0～+30V±1%±0.1V |
-30V～30V |
|
Qg 柵極電荷 |
400~20000nC |
Ig: 0～50A±3%±0.1mA; |
400~20000nC |
|
tp 脈沖寬度 |
10μs～200μs |
10μs～200μs； 動態(tài)測試時需滿足在脈寬條件下可得到穩(wěn)定可測的波形 |
10μs～200μs 可設(shè)定 |
|
Rg 柵極電阻 |
2，3.3，4.7，6.8，10，15，20， 33，47，68 |
10個阻值，阻值可任意排列組合（便于更換） |
0～30Ω |
|
L 負(fù)載電感值 |
20μH～2000μH（七檔） |
20μH、50μH、100μH、200μH、500μH、1000μH、2000μH可自動切換； 感值±5%±5uH； 相應(yīng)感值檔需滿足對應(yīng)測試電流能力 |
20μH～2000μH（七檔） |
|
測試回路雜散電感 |
小于150nH |
小于150nH |
小于150nH |
|
td(on)、td(off) 開通/關(guān)斷延遲 |
10～1000ns |
10~200±2%±2ns；200~1000±2%±5ns |
|
|
tr、tf 上升/下降時間 |
10～1000ns |
10~200±2%±2ns；200~1000±2%±5ns； |
|
|
Eon、Eoff 開通/關(guān)斷能量 |
1～5000mJ |
1～50mJ±2%±0.1mJ； 50～200mJ±2%±1mJ； 200～1000mJ±2%±2mJ； 1000～5000mJ±1%±5mJ； |
|
表格5 二極管反向恢復(fù)測試
|
主要參數(shù) |
測試范圍 |
精度要求 |
測試條件 |
|
IFM 正向電流 |
50～1000A |
50～200A±3%±1A； 200～1000A±3%±2A； |
50～1000A |
|
Vcc 二極管電壓 |
50～1500V |
200～500V±3%±1V； 500～1500V±2%±2V； |
200～1500V |
|
IRM 反向恢復(fù)電流 |
50～1000A |
50～200A±3%±1A； 200～1000A±2%±2A； |
50～1000A |
|
Qrr 反向關(guān)斷電荷 |
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 反向恢復(fù)時間 |
20～2000ns |
20~100±3%±1ns；100~500±3%±2ns； 500~2000±2%±5ns； |
20～2000ns |
|
Erec 反向關(guān)斷能量損失 |
1～5000mJ |
1～50mJ±3%±0.1mJ；50～200mJ±3%±1mJ； 200～1000mJ±2%±2mJ； 1000～5000mJ±1%±5mJ |
1～5000mJ |
|
-di/dt 電流變化率 |
100～2000A/μs |
100～2000A/μs |
100～2000A/μs |
表格6 IGBT短路測試
|
主要參數(shù) |
測試范圍 |
精度要求 |
測試條件 |
|
Vce 集射極電壓 |
200～1500V |
200～1000V±2%±2V； 1000～1500V±1%±5V； |
200～1500V |
|
一次短路電流 |
200～1000A |
200～500A±3%±1A； 500～1000A±2%±2A； |
200～1000A |
|
tp 脈沖寬度 |
5～50μs |
5～50μs 典型值10us |
5～50μs |
|
Vge 柵極電壓 |
10～30V |
10～+30V±1%±0.1V |
10～25V |
3.1.華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀反偏安全工作區(qū)參數(shù)及指標(biāo)
表格7 IGBT安全工作區(qū)測試
|
單脈沖安全工作區(qū)測試 |
集電極電壓VCE 50V-1500V |
50～100V±3%±1V；100～500V±3%±2V； 500～1500V±2%±5V； |
|
集電極電流Ic 20A-2000A |
20～100A±3%±1A；100～500A±3%±2A； 500A～2000A±2%±5A； |
|
|
負(fù)載電感（Lload） |
1mH、10mH、50mH、100mH自動切換 |
|
|
雙脈沖安全工作區(qū)測試 |
集電極電壓VCE 50V-1500V |
50～100V±3%±1V；100～500V±3%±2V； 500～1500V±2%±5V； |
|
集電極電流Ic 20A-2000A |
20～100A±3%±1A；100～500A±3%±2A； 500A～2000A±2%±5A； |
|
|
負(fù)載電感（Lload） |
1mH、10mH、50mH、100mH自動切換 |
3.1.4華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀保護(hù)安全功能
本測試單元應(yīng)具備完善的保護(hù)功能，除可有效保護(hù)操作人員不受事故傷害外，還在發(fā)生故障時不會造成設(shè)備自身的較大損壞，通過采取更換小型部件的方式即可修復(fù)。保護(hù)功能包括但不限于如下功能：
l *高壓測試前可選低壓預(yù)測試驗證系統(tǒng)安全及連接良好
l *完備的人身安全防護(hù)
l 測試結(jié)束電容自動放電
l 測試過程中短路保護(hù)（非短路測試）
l *被測器件防爆保護(hù)
3.2華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀測試單元組成
本測試單元包括動態(tài)參數(shù)測試部分，主要組成材料及其要求如下所示。
3.2.1 華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀動態(tài)參數(shù)測試部分主要材料清單
表格12動態(tài)參數(shù)測試部分組成
|
序號 |
組成部分 |
單位 |
數(shù)量 |
|
1 |
可調(diào)充電電源 |
套 |
1 |
|
2 |
直流電容器 |
個 |
8 |
|
3 |
動態(tài)測試負(fù)載電感 |
套 |
1 |
|
4 |
安全工作區(qū)測試負(fù)載電感 |
套 |
1 |
|
5 |
補充充電回路限流電感L |
個 |
1 |
|
6 |
短路保護(hù)放電回路 |
套 |
1 |
|
7 |
正常放電回路 |
套 |
1 |
|
8 |
高壓大功率開關(guān) |
個 |
5 |
|
9 |
尖峰抑制電容 |
個 |
1 |
|
10 |
主回路正向?qū)ňчl管 |
個 |
2 |
|
11 |
動態(tài)測試?yán)m(xù)流二極管 |
個 |
2 |
|
12 |
安全工作區(qū)測試?yán)m(xù)流二極管 |
個 |
3 |
|
13 |
被測器件旁路開關(guān) |
個 |
1 |
|
14 |
工控機(jī)及操作系統(tǒng) |
套 |
1 |
|
15 |
數(shù)據(jù)采集與處理單元 |
套 |
1 |
|
16 |
機(jī)柜及其面板 |
套 |
1 |
|
17 |
壓接夾具及其配套系統(tǒng) |
套 |
1 |
|
18 |
加熱裝置 |
套 |
1 |
|
19 |
其他輔件 |
套 |
1 |
3.3主要技術(shù)要求
3.3.1 華科智源大功率IGBT測試系統(tǒng)，IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀動態(tài)參數(shù)測試單元技術(shù)要求
3.3.1.1 環(huán)境條件
1) 海拔高度：海拔不超過1000m；
2) 溫度：儲存環(huán)境溫度 -20℃～60℃；
3) 工作環(huán)境溫度： -5℃～40℃；
4) 濕度：20%RH 至 90%RH (無凝露，濕球溫度計溫度: 40℃以下)；
5) 震動：抗地震能力按7級設(shè)防，地面抗震動能力≤0.5g；
6) 防護(hù)：無較大灰塵，腐蝕或性氣體，導(dǎo)電粉塵等空氣污染的損害；
