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怎么样才能对全部等级的IGBT模块进行动态分析的离线测试系统

2837232 2020-07-03 | pdf | 11.40 MB | 次下载 | 免费

资料介绍

　　IGBT在中大功率变流器领域里得到了广泛的应用，其动态性能是影响器件安全工作区的重要因素。IGBT的动态性能包括器件电气应力和开关损耗等，并与门极驱动参数、器件工作电压电流、器件结温以及环路电感有着直接的联系；本文提出了一种能够对当前全部等级的IGBT模块进行动态分析的离线测试系统。用户在PC上输入测试条件并发送给DSP控制单元完成相应的测试，获得不同工作环境下的器件开关特性，进而通过测试设备记录测试结果。对于电压超过三千伏电流达上千安培的动态测试情形需要建立大容量高精度的测试系统：目前这种测试设备只存在于专门的半导体器件生产厂家，这种情形成为学术界深入和定量开展大功率变流器领域研究的重要瓶颈。本文的研究工作旨在建立一套高压大电流IGBT精确测试平台及相关分析方法，为大功率设备的设计与分析提供支持。本文首先讨论了测试平台的通用性和精确性问题，从电路容量、寄生参数、测试工具和模块封装等方面进行了分析，使测试系统能够实现对当前所有的 IGBT模块进行高精度的动态测试；在此基础上，本文对测试平台的详细设计方案进行了描述，给出了各部分电路的实现方法。接下来，本文基于离线测试系统对英飞凌1700V／800A模块FF800R17KE3、富士3300V／800A模块1MBl800UG．330和三菱4500V／900A模块CM900HB一90H 进行了动态性能测试，分析了动态过程中器件的电气应力与工作状况的关系，并对高压大电流下由二极管反向恢复引起的动态击穿情形进行了讨论。最后，以中点箝位型三电平逆变器（NPC Three．1evel Inverter）为例提出了一种完全基于离线测试的准在线分析方法，用于IGBT和二极管模块的损耗分析，进而为交流器的设计提供指导。