IGBT双脉冲测试方法详解
不同型号IGBT双脉冲试验测试报告()
试验报告试验名称：测试双脉冲试验对不同型号的IGBT模块的影响试品型号：试品编号：2012年11月26日表1 双脉冲试验中不同直流母线电压下各IGBT的Vce和Ic的最大值图1 双脉冲测试时所用的电路图图2 为对英飞凌450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为集电极电流Ic的波形，直流母线电压为900VDC）图3 为对英飞凌450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为1003VDC）图4 为对富士450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为900VDC）图5 为对富士450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为1003VDC）图6 为对富士550A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为900VDC）图7 为对富士550A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为1003VDC）图8 为实验时在IGBT驱动板上测得的双脉冲波形图（IGBT管G-E间的触发脉冲为：10μS-1.5μS-5μS）图9 双脉冲试验时示波器上抓到的被测IGBT的集电极-发射极间电压Vce和集电极电流Ic图10 双脉冲试验时的实际接线图。
IGBT双脉冲测试方法详解
IGBT双脉冲测试方法详解IGBT双脉冲测试方法的意义：1.对比不同的IGBT的参数；2.评估IGBT驱动板的功能和性能；3.获取IGBT在开通、关断过程的主要参数，以评估Rgon及Rgoff的数值是否合适。
通常我们对某款IGBT的认识主要是通过阅读相应的datasheet，但实际上，数据手册中所描述的参数是基于一些已经给定的外部参数测试得来的，而实际应用中的外部参数都是个性化的，往往会有所不同，因此这些参数有些是不能直接拿来使用的。
我们需要了解IGBT 在具体应用中更真实的表现；4.开通、关断过程是否有不合适的震荡；5 评估二极管的反向恢复行为和安全裕量；6.IGBT关断时的电压尖峰是否合适，关断之后是否存在不合适的震荡；7.评估IGBT并联的均流特性；8.测量母排的杂散电感；要观测这些参数，最有效的方法就是：“双脉冲测试方法”！双脉冲测试平台的电路双脉冲测试的基本实验波形双脉冲实验的基本原理（1）：在t0时刻，门极放出第一个脉冲，被测IGBT 饱和导通，电动势U加在负载L上，电感的电流线性上升，电流表达式为：t1时刻，电感电流的数值由U和L决定，在U和L都确定时，电流的数值由t1决定，时间越长，电流越大。
因此可以自主设定电流的数值。
双脉冲实验的基本原理（2）：IGBT关断，负载的电流L的电流由上管二极管续流，该电流缓慢衰减，如图虚线所示。
由于电流探头放在下管的发射极处，因此，在二极管续流时，IGBT关断，示波器上是看不见该电流的。
双脉冲实验的基本原理（3）：在t2时刻，第二个脉冲的上升沿到达，被测IGBT 再次导通，续流二极管进入反向恢复，反向恢复电流会穿过IGBT ，在电流探头上能捕捉到这个电流，如下图所示。
在该时刻，重点是观察IGBT 的开通过程。
反向恢复电流是重要的监控对象，该电流的形态直接影响到换流过程的许多重要指标。
双脉冲实验的基本原理（4）：在t3时刻，被测IGBT 再次关断，此时电流较大，因为母线杂散电感Ls的存在，会产生一定的电压尖峰。
双脉冲测试的测试原理
双脉冲测试的测试原理
双脉冲测试是一种常用的电力设备故障检测方法，其原理是利用高压脉冲电流对被测设备进行测试，通过测量电流波形和幅值来判断设备是否存在故障。
双脉冲测试的测试原理可以分为三个步骤：
第一步，产生高压脉冲电流。
在测试中，需要使用高压脉冲发生器产生高压脉冲电流。
高压脉冲发生器的输出电压通常在数千伏至数十千伏之间，脉冲宽度在微秒至毫秒级别。
高压脉冲发生器的输出电压和脉冲宽度可以根据被测设备的特性进行调整。
第二步，将高压脉冲电流注入被测设备。
在测试中，需要将高压脉冲电流注入被测设备中。
通常情况下，注入电流的方式有两种：一种是通过电流互感器将高压脉冲电流注入被测设备中；另一种是通过直接接触被测设备的电极将高压脉冲电流注入被测设备中。
被测设备的特性和测试要求决定了注入电流的方式。
第三步，测量电流波形和幅值。
在测试中，需要使用示波器或特殊的测量仪器来测量被测设备中的电流波形和幅值。
通过分析电流波形和幅值，可以判断被测设备是否存在故障。
例如，当被测设备存在绝缘
故障时，注入的高压脉冲电流会在故障处产生反射波，反射波的幅值
和波形可以反映出故障的位置和性质。
总之，双脉冲测试是一种简单、快速、准确的电力设备故障检测方法。
通过合理的测试原理和测试方法，可以有效地检测出电力设备中的故障，提高电力设备的可靠性和安全性。
双脉冲测试平台新
双脉冲测试平台新 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】一、测试目的；双脉冲测试法可以便捷的测试IGBT模块和驱动的性能，获取IGBT稳态和暂态过程中的主要参数，用以评估IGBT模块和驱动的性能，并进行电路参数的优化。
具体包括测试IGBT的实际工况、开关损耗、关断电压尖峰、开关暂态震荡情况、二极管反向恢复电流、杂散电感影响、吸收电路影响、短路保护功能等，可以通过测试进行优化栅极电阻RG ON和RG OFF参数、吸收电路参数、开关频率设置等，并可以进行IGBT模块的并联和串联实验。
二、测试项目1)测试IGBT开关波形和开关损耗2)验证IGBT的安全工作区域3)验证二极管的安全工作区域4)分析主回路杂散电感影响5)进行短路保护测试6)进行IGBT并联测试7)优化IGBT驱动设计8)吸收电路等参数，开通关断电阻的参数9)对比不同的IGBT的参数，例如同一品牌的不同系列的产品的参数，或者是不同品牌的IGBT的性能三、测试方法1开通关断特性1)整体测试系统2)可测试项目开通关断电阻的参数；二极管的反向恢复特性；主回路杂散电感；IGBT的开关波形和开关损耗；驱动电路的寄生参数。
3)双脉冲测试过程双脉冲波形图1T1开通时刻图2T2关断时刻图3T3开通时刻（二极管反向恢复）图4T3开通时刻2短路测试1)整体测试系统图5短路测试方法1图6短路测试方法2图5中上管很重要，他给出了短路后的续流回路，缺点是短路电缆感无法控制；图6所示的测试电路中短路回路中的电感量稳定，短路回路的电流变化率高，通常选用图6方案。
2)可测试项目模块的短路性能，驱动模块的性能，母线的杂散电感。
3二极管测试1)整体测试系统图7二极管测试电路2)可测试项目并联二极管的安全工作区；二极管的反向恢复电流的di/dt；二极管的反向恢复电流的峰值；反向恢复后电流是否有震荡，拖尾有多长，震荡，拖尾有多长；Vce电压是否正确变化；测算出损耗。
双脉冲实验报告
双脉冲实验报告 This manuscript was revised on November 28, 2020双脉冲实验1. 双脉冲实验概述通过双脉冲实验可以观察IGBT 在开通、关断过程中是否有不合适的震荡，评估二极管的反向恢复行为和安全裕量以及确定有源钳位电路的工作点，保证其在极限工况下可靠工作，在额定工况下可持续工作。
1.1 双脉冲实验的基本原理 实验电路如下a 所示。
图1 双脉冲实验电路(a)及各关键点波形(b)a 中Q1、Q2为IGBT 模块，型号是FS800R07A2E3，开关管Q 2栅极施加负压保持关断状态，Q 1栅极施加由DSP 提供的双脉冲波形，调节脉冲宽度T 1、T 2和T 3可以调节电流I C1、I L0的大小。
D 1和D 2为开关管内部并联二极管。
L 0为测试用空心电感，大小为25uH 。
C 0为母线端薄膜电容，本次实验为了能确保大电流输出，电容量取2000uF 。
Us 为直流电源，用于调节母线电压。
a 中所标各关键点电压和电流波形如b 所示。
其中，V g_Q1为开关管Q 1的双脉冲驱动信号，I C1为Q 1集电极电流，V CE1为Q 1集-射电压，I D2为并联二极管D 2的电流，V D2为二极管正向电压，I L0为电感L 0电流。
在实际电路中由于漏感及寄生电容的存在，开关切换时波形中会有电压及电流尖峰，主要表现为：在t 2及t 4时刻，Q 1关断，电压V CE1存在漏感电压尖峰；在t3时刻，Q 1逐渐导通，D 1逐渐关断，电流I D2存在反向恢复电流尖峰，电压V D2存在漏感电压尖峰。
以上两点需要通过双脉冲实验进行验证，确保电压、电流应力不超过开关管安全工作区。
1.2 栅极有源钳位电路a 中Q 1关断时，集-射极会承受直流母线电压Us 与漏感尖峰的叠加，负载电流越大，尖峰越高，为了保护开关管，驱动电路中加入下所示的有源钳位电路。
图2 开关管有源钳位电路中TVS 管的型号为P6SMB510A ，门限电压V tvs_th 为485～535V ，当V CE 高于V tvs_th时，TVS 击穿并流过电流I tvs_br ，该电流一方面拉低V CE 电压，另一方面抬高开关管栅极电压从而减缓Q 1的关断速度，降低V CE 电压。
IGBT双脉冲测试详解
IGBT双脉冲测试详解电源设备硬件主功率部分的电路性能直接影响产品品质，但开发过程中，在样机测试阶段才能对其性能进行评测。
有些公司为保证产品开发进度，仅采取不得已的补救措施，产品不仅非最优设计，甚至会给产品的质量埋下隐患。
而我司在产品设计初期就采用IGBT双脉冲测试，提前对硬件电路设计进行多维度测试评估，在保证产品是最优设计的基础上，提高产品开发效率。
什么是双脉冲测试图一：双脉冲测试平台电路及理想波形图一左图是双脉冲测试平台电路，图中的IGBT和二极管是我们观测的主要对象，通过示波器来观测双脉冲电路中的波形数据，这些波形数据有：IGBT的驱动电压Vge、IGBT的集电极和发射极的电压Vce、二极管的电压VF及IGBT集电极电流Ic等。
图一右图是双脉冲测试的理想波形，图中分别标识了IGBT驱动电压Vge的波形、IGBT的集射极电压Vce波形与IGBT的集电极电流Ic波形。
IGBT在t0～t3的时间段里先后开通关断两次，因此得名双脉冲测试。
图二：双脉冲测试实际波形双脉冲测试原理详解图三：t0≤t＜t1阶段如图三所示，在t0时刻，IGBT在第一个脉冲驱动下开通，电感电流流经IGBT。
此时电感电流线性上升，电流的表达式为I=Vbus*Δt/L,测试时可根据实际的电流需求来调节电感量和脉冲的导通时间。
图四：t1≤t＜t2阶段如图四所示，在t1时刻，IGBT关断，由于整个回路的杂散电感以及二极管的瞬态导通电压的存在，IGBT的集射极端会产生一定的电压尖峰。
待IGBT完全关断，电感上的电流通过二极管续流而缓慢下降，若观测此刻的电流，需要在二极管续流回路里增加电流探头。
图五：t2≤t＜t3阶段如图五所示，在t2时刻，IGBT第二次开通，此时由于二极管的反向恢复电流的存在，该电流和电感电流叠加流过IGBT。
通过此刻叠加电流的观测，可以评估二极管的反向恢复特性，还可评估二极管的电压应力。
在t2＜t＜t3时间段，IGBT饱和导通，电感电流继续增大，在实际双脉冲测试时需要控制该脉冲的宽度。
IGBT双脉冲测试方法详解
IGBT双脉冲测试方法详解IGBT双脉冲测试方法的意义：1.对比不同的IGBT的参数；2.评估IGBT驱动板的功能和性能；3.获取IGBT在开通、关断过程的主要参数，以评估Rgon及Rgoff的数值是否合适。
通常我们对某款IGBT的认识主要是通过阅读相应的datasheet，但实际上，数据手册中所描述的参数是基于一些已经给定的外部参数测试得来的，而实际应用中的外部参数都是个性化的，往往会有所不同，因此这些参数有些是不能直接拿来使用的。
我们需要了解IGBT 在具体应用中更真实的表现；4.开通、关断过程是否有不合适的震荡；5 评估二极管的反向恢复行为和安全裕量；6.IGBT关断时的电压尖峰是否合适，关断之后是否存在不合适的震荡；7.评估IGBT并联的均流特性；8.测量母排的杂散电感；要观测这些参数，最有效的方法就是：“双脉冲测试方法”！双脉冲测试平台的电路双脉冲测试的基本实验波形双脉冲实验的基本原理（1）：在t0时刻，门极放出第一个脉冲，被测IGBT 饱和导通，电动势U加在负载L上，电感的电流线性上升，电流表达式为：t1时刻，电感电流的数值由U和L决定，在U和L都确定时，电流的数值由t1决定，时间越长，电流越大。
因此可以自主设定电流的数值。
双脉冲实验的基本原理（2）：IGBT关断，负载的电流L的电流由上管二极管续流，该电流缓慢衰减，如图虚线所示。
由于电流探头放在下管的发射极处，因此，在二极管续流时，IGBT关断，示波器上是看不见该电流的。
双脉冲实验的基本原理（3）：在t2时刻，第二个脉冲的上升沿到达，被测IGBT 再次导通，续流二极管进入反向恢复，反向恢复电流会穿过IGBT ，在电流探头上能捕捉到这个电流，如下图所示。
在该时刻，重点是观察IGBT 的开通过程。
反向恢复电流是重要的监控对象，该电流的形态直接影响到换流过程的许多重要指标。
双脉冲实验的基本原理（4）：在t3时刻，被测IGBT 再次关断，此时电流较大，因为母线杂散电感Ls的存在，会产生一定的电压尖峰。
双脉冲测试原理解析
双脉冲测试原理解析双脉冲测试是一种非常常用的电压互感器（VT）和电流互感器（CT）校准方法。
它通过在不同的时间点对瓦特、伏、安进行测量来评估互感器的性能。
该方法利用了电压和电流波形之间的相位差以及不同电压和电流水平之间的非线性，以提供更准确的测量结果和更可靠的互感器校准。
双脉冲测试通常在实际操作中有两个独立的脉冲产生器，一个用于产生电压脉冲，另一个用于产生电流脉冲。
这两个脉冲产生器的输出信号分别与互感器的电压和电流绕组相连。
在每个测试周期内，先后发送电压和电流脉冲，通过对脉冲信号进行采样和处理，计算互感器的性能参数。
在进行双脉冲测试时，首先从电流互感器的绕组中发送一个电流脉冲。
这个脉冲的特点是它具有中心电平，该中心电平与电流互感器的额定互感器比相对应。
然后，从电压互感器的绕组中发送一个电压脉冲。
这个脉冲也有一个中心电平，该中心电平与电压互感器的额定互感器比相对应。
通过测量电流脉冲和电压脉冲之间的时间差，可以计算出互感器的相位误差。
通过测量电流脉冲和电压脉冲的幅度差异，可以计算出互感器的线性误差。
此外，由于互感器的非线性特性，计算出的互感器越小和越大的输出量之间的差异也可用于评估互感器的非线性误差。
双脉冲测试精度取决于脉冲产生器的稳定性和准确性，以及仪器采样和处理电路的性能。
为了提供准确的结果，脉冲产生器应具有稳定的中心电平，并且能够按照预定的触发条件生成脉冲。
采样和处理电路应该具有足够高的分辨率和带宽，以确保对脉冲信号的准确采样和测量。
然而，双脉冲测试也有一些局限性。
首先，它对脉冲产生器的要求相对较高，需要稳定和准确的脉冲信号。
其次，双脉冲测试通常需要专用的测试设备，增加了测试的复杂性和成本。
最后，双脉冲测试需要在实际运行环境中进行，可能会受到外部干扰和噪声的影响。
总体而言，双脉冲测试是一种非常有效的互感器校准方法。
它能够提供准确的测量结果和对互感器性能的全面评估。
随着技术的进步，双脉冲测试将继续发展和改进，为互感器校准提供更好的解决方案。
双脉冲实验报告
双脉冲实验1. 双脉冲实验概述通过双脉冲实验可以观察IGBT 在开通、关断过程中是否有不合适的震荡，评估二极管的反向恢复行为和安全裕量以及确定有源钳位电路的工作点，保证其在极限工况下可靠工作，在额定工况下可持续工作。
1.1 双脉冲实验的基本原理 实验电路如下图1a 所示。
U V I C1I D2L0I L0V CE1V D2(a)(b)图1 双脉冲实验电路(a)及各关键点波形(b)图1a 中Q1、Q2为IGBT 模块，型号是FS800R07A2E3，开关管Q 2栅极施加负压保持关断状态，Q 1栅极施加由DSP 提供的双脉冲波形，调节脉冲宽度T 1、T 2和T 3可以调节电流I C1、I L0的大小。
D 1和D 2为开关管内部并联二极管。
L 0为测试用空心电感，大小为25uH 。
C 0为母线端薄膜电容，本次实验为了能确保大电流输出，电容量取2000uF 。
Us 为直流电源，用于调节母线电压。
图1a 中所标各关键点电压和电流波形如图1b 所示。
其中，V g_Q1为开关管Q 1的双脉冲驱动信号，I C1为Q 1集电极电流，V CE1为Q 1集-射电压，I D2为并联二极管D 2的电流，V D2为二极管正向电压，I L0为电感L 0电流。
在实际电路中由于漏感及寄生电容的存在，开关切换时波形中会有电压及电流尖峰，主要表现为：● 在t 2及t 4时刻，Q 1关断，电压V CE1存在漏感电压尖峰；● 在t3时刻，Q 1逐渐导通，D 1逐渐关断，电流I D2存在反向恢复电流尖峰，电压V D2存在漏感电压尖峰。
以上两点需要通过双脉冲实验进行验证，确保电压、电流应力不超过开关管安全工作区。
1.2 栅极有源钳位电路图1a中Q1关断时，集-射极会承受直流母线电压Us与漏感尖峰的叠加，负载电流越大，尖峰越高，为了保护开关管，驱动电路中加入下图2所示的有源钳位电路。
1I CCE图2 开关管有源钳位电路图2中TVS管的型号为P6SMB510A，门限电压V tvs_th为485～535V，当V CE高于V tvs_th时，TVS击穿并流过电流I tvs_br，该电流一方面拉低V CE电压，另一方面抬高开关管栅极电压从而减缓Q1的关断速度，降低V CE电压。
双脉冲试验在igbt模块中的应用
双脉冲试验在IGBT模块中的应用Application of Double Pulse Test in IGBT Module辽宁荣信兴业电力技术有限公司杨骏(Yang Jun)杜帅(Du Shuai)摘要：本文介绍详细了IGBT双脉冲试验的原理、方法和意义。
详细描述了双脉冲试验过程中各个阶段，各个试验参数波形产生的原理及如何通过各个参数的波形来计算试验平台的相关参数的方法如计算杂散电感、二极管反向恢复电流'IGBT的风险评估及IGBT驱动电路中各个参数选择等。
关键词：双脉冲；IGBT;波形Abstract:In this paper,the principle,method and significance of IGBT double pulse test are introduced in detail. This pape r describes in detail the principle of gene rating the wavefo rm of each test par a mete r and the method of calculating the r e leva nt parameters of the test platform through the waveform of each test parameter,such as calculating stray in du eta nee,diode r e ve rse r e covery cur r ent,risk assessment of IGBT and the selection of each parameter in the driving circuit of IGBT.Key words:Double pulse;IGBT;Wave form【中图分类号】TN78［文献标识码】B【文章编号】1561-0330(2019)11-00101-041引言在逆变器的常规设计中需要对IGBT的驱动电路进行必要的测试以便掌握IGBT稳态和暂态过程中的主要参数用以评估IGBT模块和驱动电路的性能，并进行电路参数的优化。
不同型号IGBT双脉冲试验测试报告(20121126)
试验报告试验名称：测试双脉冲试验对不同型号的IGBT模块的影响试品型号：试品编号：2012年11月26日表1 双脉冲试验中不同直流母线电压下各IGBT的Vce和Ic的最大值CLT1T2 T3T4+_IcVce一直开通一直关断一直关断双脉冲图1 双脉冲测试时所用的电路图图2 为对英飞凌450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为集电极电流Ic的波形，直流母线电压为900VDC）图3 为对英飞凌450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为1003VDC）图4 为对富士450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为900VDC）图5 为对富士450A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为1003VDC）图6 为对富士550A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为900VDC）图7 为对富士550A IGBT进行双脉冲实验时的波形图（紫色曲线为IGBT集电极-发射极间的电压Vce波形，绿色曲线为被测IGBT的集电极电流Ic的波形；直流母线电压为1003VDC）图8 为实验时在IGBT驱动板上测得的双脉冲波形图（IGBT管G-E间的触发脉冲为：10μS-1.5μS-5μS）图9 双脉冲试验时示波器上抓到的被测IGBT的集电极-发射极间电压Vce和集电极电流Ic试验报告图10 双脉冲试验时的实际接线图第10 页共11 页。
双脉冲试验报告
双脉冲实验1.双脉冲实验概述通过双脉冲实验可以观察IGBT在开通、关断过程中是否有不合适的震荡，评估二极管的反向恢复行为和安全裕量以及确定有源钳位电路的工作点，保证其在极限工况下可靠工作，在额定工况下可持续工作。
1.1双脉冲实验的基本原理实验电路如下图1a所示。
图1双脉冲实验电路(a)及各关键点波形(b)图1a中Q1、Q2为IGBT模块，型号是FS800R07A2E3，开关管Q2栅极施加负压保持关断状态，Q1栅极施加由DSP提供的双脉冲波形，调节脉冲宽度T1、T2和T3可以调节电流1c1、I L0的大小。
D1和D2为开关管内部并联二极管。
L0 为测试用空心电感，大小为25uH。
C0为母线端薄膜电容，本次实验为了能确保大电流输出，电容量取2000uF。
Us为直流电源，用于调节母线电压。
图1a中所标各关键点电压和电流波形如图1b所示。
其中，V gQ1为开关管Q1的双脉冲驱动信号，I C1为Q1集电极电流，V CE1为Q1集-射电压：I D2为并联二极管D2的电流，V D2为二极管正向电压，I L0为电感L0电流。
在实际电路中由于漏感及寄生电容的存在，开关切换时波形中会有电压及电流尖峰，主要表现为：•在t2及t4时刻，Q1关断，电压V CE1存在漏感电压尖峰；•在t3时刻，Q1逐渐导通，D1逐渐关断，电流I D2存在反向恢复电流尖峰，电压V D2存在漏感电压尖峰。
以上两点需要通过双脉冲实验进行验证，确保电压、电流应力不超过开关管安全工作区。
1.2栅极有源钳位电路图1a中Q1关断时，集-射极会承受直流母线电压Us与漏感尖峰的叠加，负载电流越大，尖峰越高，为了保护开关管，驱动电路中加入下图2所示的有源钳位电路。
图2 开关管有源钳位电路图2中TVS管的型号为P6SMB510A,门限电压V tvs th为485〜535V,当V CE高于V tvsth时，TVS击穿并流过电流I tvsbr，该电流一方面拉低V CE电压，另一方面抬高开关管栅极电压从而减缓Q1的关断速度，降低V CE电压。
双脉冲逻辑控制测试方法
双脉冲逻辑控制测试方法双脉冲逻辑控制是一种在控制系统中常用的方法，它通过控制系统根据输入信号的高低电平产生两个脉冲信号，从而实现对输出信号的控制。
这种方法在工业自动化领域广泛应用于各种控制系统，能够实现高效、稳定的控制。
双脉冲逻辑控制的基本原理是将输入信号进行判定，当输入信号满足一定条件时，控制系统输出一个脉冲信号；当输入信号不满足条件时，控制系统输出另一个脉冲信号。
这两个脉冲信号可以分别代表不同的控制状态或控制动作，根据具体需求进行设置。
双脉冲逻辑控制的测试方法是为了验证控制系统的正确性和性能。
下面我将介绍一种基本的测试方法，供参考。
首先，我们需要准备测试设备和测试环境。
测试设备包括控制系统，被控制对象，输入信号源和测量设备等。
测试环境应尽可能接近实际控制环境，确保测试结果的准确性。
1.为控制系统设置适当的参数和控制逻辑。
根据实际需求，设定控制系统的参数，如脉冲宽度、延时时间等。
同时，设定输入信号对应的触发条件，以便控制系统能够正确地输出脉冲信号。
2.进行功能测试。
通过给控制系统输入不同的输入信号，观察控制系统的输出是否正确。
可以通过测量设备记录输出信号的电平变化，或观察被控制对象的动作变化来验证控制系统的功能是否符合要求。
3.进行性能测试。
通过改变输入信号的频率和幅度，以及控制系统的参数，来评估控制系统的性能。
可以测试控制系统的响应速度、稳定性和精度等指标，以确保系统能够在实际应用中满足要求。
4.进行稳定性测试。
在长时间运行的情况下，观察控制系统的输出是否保持稳定。
可以设置不同的工作条件，如温度、电压等，来测试控制系统在不同工况下的稳定性。
5.对测试结果进行分析和比较。
根据测试结果，评估控制系统的性能和稳定性。
如果发现问题或不符合要求的地方，需要对控制系统进行调整和优化，直到满足要求为止。
总结：双脉冲逻辑控制测试方法是为了验证控制系统的正确性和性能的一种重要手段。
通过测试可以评估控制系统的功能、性能和稳定性，并根据测试结果进行调整和优化。
双脉冲测试平台(新)
一、测试目的；双脉冲测试法可以便捷的测试 IGBT 模块和驱动的性能,获取 IGBT 稳态和暂态过程中的主要参数,用以评估IGBT 模块和驱动的性能，并进行电路参数的优化。
具体包括测试 IGBT 的实际工况、开关损耗、关断电压尖峰、开关暂态震荡情况、二极管反向恢复电流、杂散电感影响、吸收电路影响、短路保护功能等，可以通过测试进行优化栅极电阻 RG ON和 RG OFF参数、吸收电路参数、开关频率设置等,并可以进行 IGBT 模块的并联和串联实验。
二、测试项目1)测试 IGBT 开关波形和开关损耗2)验证 IGBT 的安全工作区域3)验证二极管的安全工作区域4)分析主回路杂散电感影响5)进行短路保护测试6)进行 IGBT 并联测试7)优化 IGBT 驱动设计8)吸收电路等参数，开通关断电阻的参数9)对比不同的IGBT的参数，例如同一品牌的不同系列的产品的参数，或者是不同品牌的IGBT的性能三、测试方法1开通关断特性1)整体测试系统2)可测试项目开通关断电阻的参数；二极管的反向恢复特性;主回路杂散电感;IGBT的开关波形和开关损耗;驱动电路的寄生参数。
3)双脉冲测试过程双脉冲波形图1 T1开通时刻图2 T2关断时刻图3 T3开通时刻（二极管反向恢复）图4 T3开通时刻2短路测试1)整体测试系统图5 短路测试方法1 图6 短路测试方法2 图5中上管很重要，他给出了短路后的续流回路，缺点是短路电缆感无法控制；图6所示的测试电路中短路回路中的电感量稳定,短路回路的电流变化率高，通常选用图6方案。
2)可测试项目模块的短路性能，驱动模块的性能，母线的杂散电感。
3二极管测试1)整体测试系统图7 二极管测试电路2)可测试项目并联二极管的安全工作区;二极管的反向恢复电流的di/dt；二极管的反向恢复电流的峰值;反向恢复后电流是否有震荡，拖尾有多长，震荡，拖尾有多长； Vce电压是否正确变化；测算出损耗。
3)双脉冲测试过程图8 上管第一个脉冲开通时刻图9 上管第一个脉冲关断时刻图10 上管第二个脉冲开通时刻（二极管反向恢复）图11 上管第二个脉冲开通时刻四、系统方案图12 双脉冲测试平台图13 双脉冲发生器组成五、需要的设备1)高压电源2)电容组叠直流母排3)叠层直流母排4)负载电感（可以自己绕制）5)被测IGBT及驱动电路5。
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IGBT双脉冲测试方法详解IGBT双脉冲测试方法的意义：1.对比不同的IGBT的参数；2.评估IGBT驱动板的功能和性能；3.获取IGBT在开通、关断过程的主要参数，以评估Rgon及Rgoff的数值是否合适。
通常我们对某款IGBT的认识主要是通过阅读相应的datasheet ,但实际上，数据手册中所描述的参数是基于一些已经给定的外部参数测试得来的，而实际应用中的外部参数都是个性化的，往往会有所不同，因此这些参数有些是不能直接拿来使用的。
我们需要了解IGBT在具体应用中更真实的表现；4.开通、关断过程是否有不合适的震荡；5评估二极管的反向恢复行为和安全裕量；6.IGBT关断时的电压尖峰是否合适，关断之后是否存在不合适的震荡；7.评估IGBT并联的均流特性；8.测量母排的杂散电感；要观测这些参数，最有效的方法就是：“双脉冲测试方法”！双脉冲实验的基本原理（1）：在tθ时刻，门极放出第一个脉冲，被测IGBT 饱和导通，电动势U加在负载L上，电J t∕Φ/1 = ----感的电流线性上升，电流表达式为：L.t1时刻，电感电流的数值由U和L决定，在U和L都确定时，电流的数值由t1决定，时间越长，电流越大。
因此可以自主设定电流的数值。
UCICVge72totlVIC>1TlTZt2tJ 双脉冲实验的基本原理（2）IGBT 关断，负载 的电流L 的电流由上管二极管续流，该电流缓慢衰减，如图虚线所示。
由于电流探头放在下管的发射极处，因此，在二极管续流时, IGBT 关断，示波器上是看不见该电流的。
双脉冲实验的基本原理（3）负裁L 上的电宛由二极管续流反向恢复电流会穿过IGBT,在电流探头上能捕捉到这个电流，如下图所示。
在该时刻，重点是观察 IGBT 的开通过程。
反向恢复电流是重要的监控对象，该电流的形 态直接影响到换流过程的许多重要指标。
在t2时刻，第二个脉冲的上升沿到达, 被测IGBT 再次导通，续流二极管进入反向恢复,在t3时刻，被测IGBT 再次关断，此时电流较大，因为母线杂散电感LS的存在，会产生定的电压尖峰。
在该时刻，重点是观察IGBT的关断过程。
电压尖峰是重要的监控对象, Lι=b 工壬口ι=b 注旦TKT⅛∙≠rττ√k4壬砧走萌讪旦免曲汽菩砧站偽双脉冲实验的实测波形:Vge√■IcH *τj2j p r⅞oφpt ChI MllX 1S t4 V Ch3SΛ⅞ VΓhZ MlOIIβAλ V<.∣ι t 7联21HHIV双脉冲实验的关注点----开通过程(第二次开通) 左图是IGBT 实测开通波形，我们需要关注的点是:(1)VCe电压是否正确变化；(2)二极管的反向恢复电流的di/dt ；(3)二极管的反向恢复电流的峰值；(4)反向恢复后电流是否有震荡，拖尾有多长;IGBT模块中的续流二极管，实际上是一个非常重要的元件，但往往容易被忽视。
我们列举出如下需要注意的几条：1.IGBT出现短路或者故障时，IGBT驱动器可以帮忙保护；但二极管芯片损坏时，没有其他的防护手段；2.在IGBT开通的时刻，实际上是续流二极管关断的时刻。
所有的功率半导体，包括芯片和二极管芯片，在关IGBT 断的时刻面临的风险远大于其开通时面临的风险；下图是二极管的安全工作区的示意图。
实际上这是一条恒功率曲线。
其意义是：二极管在反向恢复过程中，其瞬时功率不能超过规定的数值，否则就有损坏的风险。
因此，二极管的瞬时功率是重要的判断标准。
二极管在反向恢复的过程中，实际上是其工作点从导通过度到截止。
其工作点的运动轨迹有多种选择，如右图所示。
显然，轨迹A是最安全的，轨迹C则是危险的。
二极管的风险点的测试方法： F 图是评估二极管的方法的示意图:(1)将电流探头加在上管 IGBT 的集电极； (2 )将电压探头加在上管 IGBT 的CE 极间；(3)将电压及电流的瞬时值的积做为一个函数通道，表示二极管的瞬时功率；(4 )用示波器捕捉上管二极管的反向恢复时刻，注意只有在第二次开通的时刻二极管才 会有反向回复行为。
LS CL+ (LJ1X/^ 1?IGBT 开通过程中二极管的风险点(1 )：右图表示的是二极管反向恢复时，实测的电压及电流波形，同时利用示波器计算出瞬时功 率的波形。
二极管反向恢复电流增加时，杂散电感 LS 上产生的电压与母线电压反向，因此电压相抵,二极管相对安全。
煎止工件点h导通工作点二极管反向恢复电流减小时，杂散电感LS上产生的电压与母线电压同向，LS上的电压落在二极管上，二极管出现电压尖峰，风险加大。
如果杂散电感比较大，二极管就更加危险了，容易超出安全工作区。
二极管反向恢复电流减小时，杂散电感LS上产生的电压与母线电压同向，LS上的电压落在二极管上，二极管出现电压尖峰，风险加大。
如果杂散电感比较大，二极管就更加危险，容易超出安全工作区。
IGBT开通过程中二极管的风险点（2）1.二极管的反向恢复电流的前沿，对应在杂散电感上产生的电压方向是与母线电压相抵的，因此没有风险；2•反向恢复电流的后沿对应在杂散电感上产生的电压的方向与母线电压相同，二极管会承受此电压尖峰，同时也会出现瞬时功率的尖峰，因此是最危险的时刻。
杂故电馬在二极管反⅛⅛⅛电渝两也反向恢⅛⅛⅛⅛⅛IGBT开通过程中二极管的风险点（3 ）二极管的电压尖峰是由于杂散电感与二极管反向恢复电流的后沿相作用而产生的。
所以:1.减小直流母排的杂散电感；2.优化反向恢复电流的后半沿的斜率; 都可以有效提高二极管的安全裕量。
图中红色线为二极管的瞬时功率，在二极管反向恢复电流达到最大值后，二极管的功率也达到最大值。
如果此时二极管电压尖峰很大，则二极管损坏的风险将大大增加，因此杂散电感大小对二极管意义也很大。
IGBT开通过程中二极管的风险点（4 ）通常在IGBT的datasheet中，关于二极管的部分会注明反向恢复电流的最大的di/dt水平，通常不能超过这个数值。
否则可能导致反向恢复电流震荡。
下图所示的1500A/3300V 模块的“二极管的安全工作区曲线”，该边界为9kA∕us C 二极管反向恢复电流的的形状主要取决于IGBT厂商的设计，其前沿的斜率及后沿斜率在很大程度上受Rgon的影响。
一旦增大Rgon ,反向恢复电流的斜率则会缓和很多。
FREE-WHEEL DIODE REVERSE RECOVERYSAFE OPERATlNG AREA (RRSoAJ续流二极管的风险与外部参数的关系: 在外部参数发生变化时，二极管的风险也在发生变化，在此，我们举几个需要特别注意的 参数： 1. 结温，当结温越低，二极管的速度越快，反向恢复电流后沿也越陡峭，产生的电压尖峰 也越高，情况越恶劣。
2. 续流电流的大小，实验表明，二极管关断不同等级的电流时产生的峰值功率有如下关系：P （关断10%的额定电流）＞P （关断1倍的额定电流）＞ P （关断21倍的额定电流。
也 就是说，电流越小，情况越恶劣。
3. 母线电压的高低，母线电压越高，情况越恶劣。
如上这些注意点都来自于测试经验，某些特殊的功率模块可能不在该范围内。
通过开通过程观察并联的动态均流水平:下图是在3个IGBT 并联的情况下测试的开通波形，M1、M2和M3通道分别为3个IGBT 的lc 。
用此方法可以很准确的测试出动态均流的情况。
从而进行动态均流调试。
3030IotM MOO30Oe 40MEmitter-Collector Voltage [VI比较准确的，因此得出的数据比较可靠。
Cl:Vcel,C2:Vce2f C3: Vce3Ml=Icl,M2:Ic2,M3:Ic3利用开通过程测量主电路杂散电感:在IGBT 第二次开通时，IC 开始增长，而此时上管 IGBT 的续流二极管处于反向恢复，该 极管没有阻断能力，因此上管VCe=O 。
在IC 开始增长时，杂散电感上感应的电压的方向如右上图所示，与母线电压相反，所以此 时在下管的VCe 上测得的波形出现了一个缺口，如右下图波形中的虚线所示。
这个缺口电 压产生的原因是杂散电感抵消了一部分母线电压。
也就是说，缺口的电压是杂散电感上的IalSaOV -1 . ⅛κ⅛br ∣ n6∙3⅛=t WIJ ∣Λ Hmι∙2fl50 Drl^dn 3 ClO ⅛Q I 0 &目岂 Knrimal 10O i VE i dg⅝ PMHhife从示波器上读出US ,再读出di/dt ,代进上式，就能算出杂散电感LS 的数值。
这个模型是双脉冲实验的关注点----关断过程：关断过程的关注点为VCe的电压尖峰，它是直流母线杂散电感与di/dt的乘积，通过观察这个尖峰，可以评估IGBT在关断时的安全程度。
对关断过程中电压尖峰的认识:在IGBT短路时，关断短路电流的di/dt会更高，比关断额定电流要高很多，因此短路时电压尖峰更高。
所以有可能出现，驱动器发现了IGBT的短路现象，并且也及时关断，但是由于di/dt太高，产生了非常高的电压尖峰，在关断该短路电流后仍然可以打坏了IGBT o 我们举例：假设母排杂散电感为100nH ,则在7000A∕us的电流变化率下，电压尖峰将高达700V。
这时，有源钳位电路就非常必要。
通常在大功率的IGBT的应用中，有源钳位的功能是非常必要的。
其原因是随着系统的功率变大，IGBT的di/dt会增大，且杂散电感也会越大，因此电压尖峰会越高。
双脉冲实验举例一一硬件准备工作：双脉冲实验举例一一计算：在这个实验中，涉及 4个物理量：1.母线电压(V)2.IGBT 电流(I)3. 电感量(L)4. 脉冲宽度(t )它们之间的关系用下面的式子建立起来: 我们以1000A/1700V 为被测对象，做一次计算：a. V 取IGBT 的额定母线电压：1100V ；b. I 取此IGBT 的安全工作区的边缘： 2000A ；c. L 取实验室条件下简单绕制的空心电感： 28uH 。
将以上数据带入上式，得 t=51us 。
要使电流在第二个脉冲关断时到达 2000A ,则2个脉冲的宽度之和为：T1+T3=51us 母排绕制电感 IGBT 模块⅛J⅛电⅛探头电⅛i 探头。