ANPC双脉冲测试避坑指南

双脉冲测试是评估功率开关器件（如IGBT、MOSFET）动态性能的关键方法，广泛应用于电力电子系统的研发与验证中。今天咱不聊深奥的公式，就聊一聊双脉冲测试中几个最容易忽略踩雷的问题：

ANPC拓扑中内管高频和外管高频的测试区别

例如针对T2管双脉冲测试方法，图1为常规测试方法，主要针对内管工频的调制方式；图2为外管工频的调制方式。图2的换流回路较长，VCE尖峰往往比图1要高100V左右，所以在应用中，调制方式会影响最终的测试方法及结果，那能不能都按照最恶劣的图2来测试呢？答案是可以，但是会牺牲一部分损耗和死区时间，换言之就是留更多的VCE尖峰余量，看是否可以满足系统控制要求。

ANPC拓扑不同发波逻辑时，续流二极管的应力怎么测

三电平测试中有时候会听到说测试T1管的时候把T3管给炸了，也有说测试的损耗跟仿真结果不匹配的问题，这里就涉及到调制方法了。例如图3和图4对比来看，T6管开通状态下，T1管关断后续流回路有两条：N-D5-T2-AC和N-T6-D3-AC。这种情况下，反向恢复二极管就不只是D5，还有D3，那么二极管损耗、尖峰都需要考虑D3管了。

内外管关断时序与短路保护时间长短的矛盾

图五

三电平的时序逻辑想必大家都很熟悉了，故障时先关外管再关内管（也可以是钳位管）在IGBT应用中倒是影响不大，主要还是IGBT的短路耐受能力一般都在10us左右，有足够的时间余量来设置逻辑，也可以容忍传输延迟的影响。可一旦SiC进军三电平，这个事情就不那么好办了，3us左右的耐受时间既要保证安全，又要考虑传输和时序处理，这个时候可以用到上述图5的方法了。副边检测故障之后，先压低门极电压，降低短路损耗，可以给故障上传和逻辑处理预留更多的时间。

//双脉冲测试还有以下几点需要特别注意

必须使用高压差分探头测量开关管两端电压，并使用高带宽电流探头（如罗氏线圈）测量电流。在测试前，务必校准不同探头之间的信号延时，对于高速的SiC或GaN器件，纳秒级的延时偏差都会导致损耗计算出现巨大误差。

多并联测试时，往往因为探头的原因没法测试每一个IGBT的VCE，所以在这之前需要先测试每个IGBT的VCE尖峰然后选择最大的那个来当作最终的测试值。这种方法比较常用，但是有一个注意点：每次电感位置固定后都要重新确定一下VCE最大值在哪里，条件允许的情况下尽量全部检测，不允许就要留有足够的余量。

不要拿20MHz带宽骗自己，测试最终的目的是找到最优参数，为整机可靠运行保驾护航，不是只为了报告的波形好看。

短路测试的时候每次测试要预留一定的散热时间，不要连续的触发，让IGBT先“泄泄火”。同时高温短路由于漏电流的存在，有时候会在门极关断一段时间后出现炸管，所以要通过短路波形评估漏电流的影响。

双脉冲测试是电力电子工程师的“基本功”，也是检验系统可靠性的“试金石”，希望今天的分享能帮大家在调试路上少炸几个管子！