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IGBT短路測試方法詳解

在開發電力電子裝置的過程中,我們需要做很多的測試,但是短路測試常常容易被忽略北京赛车-首页_Welcome,或者雖然對裝置實施了短路測試,但是實際上并不徹底和充分北京赛车-首页_Welcome。下面2種情況比較常見:
1. 沒有實施短路測試,
a. 因為覺得這個實驗風險太大,容易炸管子北京赛车-首页_Welcome,損失太大;
b. 覺得短路時電流極大北京赛车-首页_Welcome,很恐怖北京赛车-首页_Welcome;
2. 實施了短路測試,但測試標準比較簡單北京赛车-首页_Welcome,對短路行為的細節沒有進行觀察
本文將詳細介紹正確的,完整的短路測試方法,及判斷標準。
短路的定義(1):
橋內短路(直通)
􀁛 命名為“一類”短路
􀁛 硬件失效或軟件失效
􀁛 短路回路中的電感量很小(100nH級)
􀁛 VCE sat 檢測
橋內短路(直通)
橋臂間短路(大電感短路)
􀁛 命名為“二類”短路
􀁛 相間短路或相對地短路
􀁛 短路回路中的電感量稍大(uH級的)
􀁛 可以使用Vcesat 北京赛车-首页_Welcome,也可以使用霍爾北京赛车-首页_Welcome,根據電流變化率來定這類短路的回路中的電感量是不確定的
橋臂間短路(大電感短路)
一類短路測試的實施方法一:
下圖為實施一類短路測試時的示意圖北京赛车-首页_Welcome。電網電壓經過調壓器北京赛车-首页_Welcome,接觸器,將母線電容電壓充到所需要的值,再斷開接觸器北京赛车-首页_Welcome。上管IGBT的門極被關斷北京赛车-首页_Welcome,且上管用粗短的銅排進行短路。對下管IGBT釋放一個單脈沖,直通就形成了。這就是一個典型的一類短路測試。
一類短路測試的實施方法
一類短路測試的實施方法一的注意事項:
該測試需要注意的事項: 
1. 該測試的關注對象是電容組,母排,雜散電感,被測IGBT北京赛车-首页_Welcome;
2 短路回路中的電感量很低,所以上管的短路排的電感量可以極大地影響測量的結果,因此絕不可忽視圖中所示“粗短銅排”的長短和粗細;
一類短路測試的實施方法
3. 短路測試的能量全部來自母排電容組,通常來說,雖然短路電流很大,但是因為時間極短,所以這個測試所消耗的能量很小北京赛车-首页_Welcome,實驗前后電容上的電壓不會有明顯變化;
4. 上管IGBT是被一直關斷的北京赛车-首页_Welcome,但是這個器件不可或缺,因為下管被關斷后,短路電流還需要由上管二極管續流;
5. 該測試需要測量三個物理量,分別是,下管的Vce,Vge,及Ic;
6. 電流探頭需要測量圖中Ic的位置,而不是短銅排的電流北京赛车-首页_Welcome,這兩個位置的電流波形是不同的;
7. 下管IGBT的脈沖需要嚴格控制北京赛车-首页_Welcome,最開始實驗可以使用10us北京赛车-首页_Welcome北京赛车-首页_Welcome,然后逐步增加;
8. 環境溫度對實驗結果有較大的影響北京赛车-首页_Welcome,通常datasheet給出的高結溫的結果;對應用者而言,常溫實驗是比較現實的;但低溫時的短路測試會比較苛刻,如果系統規格有低溫要求時,是有必要進行測試的北京赛车-首页_Welcome;
9. 在此實驗前需要對直流母排的雜散電感有一定的評估,或者用雙脈沖測試方法對IGBT關斷時的電壓尖峰進行評估,以把握好短路時的電壓尖峰北京赛车-首页_Welcome,這個值可能會非常高;
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