IGBT短路测试方法详解
IGBT管（绝缘栅双极型晶体管）的检测方法
IGBT管（绝缘栅双极型晶体管）的检测方法IGBT管(绝缘栅双极型晶体管)的检测方法IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。
下面介绍用万用表检测IGBT管的方法。
IGBT管好坏的检测IGBT管的好坏可用指针万用表的Rxlk挡来检测，或用数字万用表的“二极管”挡来测量PN结正向压降进行判断。
检测前先将IGBT管三只引脚短路放电，避免影响检测的准确度；然后用指针万用表的两枝表笔正反测G、e两极及G、c两极的电阻，对于正常的IGBT管（正常G、C两极与G、c两极间的正反向电阻均为无穷大；内含阻尼二极管的IGBT管正常时，e、C极间均有4kΩ正向电阻），上述所测值均为无穷大；最后用指针万用表的红笔接c极，黑笔接e极，若所测值在3．5kΩl左右，则所测管为含阻尼二极管的IGBT管，若所测值在50kΩ左右，则所测IGBT管内不含阻尼二极管。
对于数字万用表，正常情况下，IGBT管的C、C极问正向压降约为0．5V。
综上所述，内含阻尼二极管的IGBT管检测示意图如图所示，表笔连接除图中所示外，其他连接检测的读数均为无穷大。
如果测得IGBT 管三个引脚间电阻均很小，则说明该管已击穿损坏；若测得IGBT管三个引脚间电阻均为无穷大，说明该管已开路损坏。
实际维修中IGBT管多为击穿损坏。
IGBT管放大能力的粗略判断用MF500型万用表R×10k挡，红表笔接e极，黑表笔接c极时，阻值为无穷大；若这时用手指同时接触一下黑表笔与G极，阻值立即降至110kΩ；若用黑表笔触一下G极，再次测得c、e极间正向电阻已降为16kΩ左右。
由此可见，IGBT管放大能力的判断方法类似于三极管放大倍数的判断。
用以上方法还可以快速判断出特殊外形的IGBT管的c、e极，剩下一脚便为G极。
IGBT短路测试方法详解
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分.下面2种情况比较常见：1. 没有实施短路测试,a. 因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；b. 觉得短路时电流极大，很恐怖；2. 实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准.短路的定义（1)：桥内短路（直通）命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路(大电感短路）命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一:下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项：该测试需要注意的事项：1。
该测试的关注对象是电容组，母排,杂散电感,被测IGBT;2 短路回路中的电感量很低，所以上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果,因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细；3。
短路测试的能量全部来自母排电容组,通常来说，虽然短路电流很大,但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小,实验前后电容上的电压不会有明显变化；4. 上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流;5。
该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic;6。
电流探头需要测量图中Ic的位置，而不是短铜排的电流,这两个位置的电流波形是不同的；7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；8. 环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果;对应用者而言，常温实验是比较现实的;但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；9。
IGBT短路测试方法详解
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见：1. 没有实施短路测试，a. 因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；b. 觉得短路时电流极大，很恐怖；2. 实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准。
短路的定义（1）：桥内短路（直通）命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路（大电感短路）命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一：下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项：该测试需要注意的事项：1. 该测试的关注对象是电容组，母排，杂散电感，被测IGBT；2 短路回路中的电感量很低，所以上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果，因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细；3. 短路测试的能量全部来自母排电容组，通常来说，虽然短路电流很大，但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小，实验前后电容上的电压不会有明显变化；4. 上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流；5. 该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic；6. 电流探头需要测量图中Ic的位置，而不是短铜排的电流，这两个位置的电流波形是不同的；7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；8. 环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果；对应用者而言，常温实验是比较现实的；但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估，或者用双脉冲测试方法对IGBT 关断时的电压尖峰进行评估，以把握好短路时的电压尖峰，这个值可能会非常高；实验步骤及方法：1. 在弱电情况下，确认所发单脉冲的宽度；2. 将母线电压调至20~30V，发送一个单脉冲，此时也会发生短路，会有一定的电流，利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确，同时确认示波器能正确捕捉该瞬间；这个步骤会比较安全；3. 短路测试时，母线不宜过低，否则可能会见到一些奇异的震荡；对于1200V 的IGBT，母线为500V起；1700V的IGBT，母线为700V起；3300V的IGBT，1000V 起；4. 母线加到额定点，将进线接触器断开，放出单脉冲，装置会发出“咚”的一声响，确认示波器捕捉到该时刻；5. 通常来说，如果一切都设置正确的话，短路测试是很容易成功的，但也可能由于某些细节没有处理好，存在一定的几率，该测试会失败——这个IGBT会失效，并将电容的能量全部放掉，一般不会爆炸得很厉害；存在问题的波形：下图是一个在真实装置开发中有问题的结果，如果不做调整这个IGBT会面临较大风险。
IGBT的检测方法
IGBT的检测要领之阳早格格创做IGBT有三个电极，分别称为栅极G(也喊统制极大概门极)、集电极C(亦称漏极)及收射极E(也称源极)一、用指针式万用表对付场效力管举止判别（1）用测电阻法判别结型场效力管的电极根据场效力管的PN结正、反背电阻值纷歧样的局里，不妨判别出结型场效力管的三个电极.简直要领：将万用表拨正在R×1k档上，任选二个电极，分别测出其正、反背电阻值.当某二个电极的正、反背电阻值相等，且为几千欧姆时，则该二个电极分别是漏极D战源极S.果为对付结型场效力管而止，漏极战源极可互换，剩下的电极肯定是栅极G.也不妨将万用表的乌表笔（白表笔也止）任性交战一个电极，另一只表笔依次去交战其余的二个电极，测其电阻值.当出现二次测得的电阻值近似相等时，则乌表笔所交战的电极为栅极，其余二电极分别为漏极战源极.若二次测出的电阻值均很大，道明是PN结的反背，即皆是反背电阻，不妨判决是N沟讲场效力管，且乌表笔接的是栅极；若二次测出的电阻值均很小，道明是正背PN 结，即是正背电阻，判决为P沟讲场效力管，乌表笔接的也是栅极.若没有出现上述情况，不妨变更乌、白表笔按上述要领举止尝试，直到判别出栅极为止.（2）用测电阻法判别场效力管的佳坏测电阻法是用万用表丈量场效力管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值共场效力管脚册标明的电阻值是可相符去判别管的佳坏.简直要领：最先将万用表置于R×10大概R×100档，丈量源极S与漏极D之间的电阻，常常正在几十欧到几千欧范畴（正在脚册中可知，百般分歧型号的管，其电阻值是各没有相共的），如果测得阻值大于仄常值，大概是由于里里交战没有良；如果测得阻值是无贫大，大概是里里断极.而后把万用表置于R×10k档，再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值，当测得其各项电阻值均为无贫大，则道明管是仄常的；若测得上述各阻值太小大概为通路，则道明管是坏的.要注意，若二个栅极正在管内断极，可用元件代换法举止检测.（3）用感触旗号输人法估测场效力管的搁大本领简直要领：用万用表电阻的R×100档，白表笔接源极S，乌表笔接漏极D，给场效力管加上1.5V的电源电压，此时表针指示出的漏源极间的电阻值.而后用脚捏住结型场效力管的栅极G，将人体的感触电压旗号加到栅极上.那样，由于管的搁大效率，漏源电压VDS战漏极电流Ib皆要爆收变更，也便是漏源极间电阻爆收了变更，由此不妨瞅察到表针有较大幅度的晃动.如果脚捏栅极表针晃动较小，道明管的搁大本领较好；表针晃动较大，标明管的搁大本领大；若表针没有动，道明管是坏的.根据上述要领，咱们用万用表的R×100档，测结型场效力管3DJ2F.先将管的G极启路，测得漏源电阻RDS为600Ω，用脚捏住G极后，表针背左晃动，指示的电阻RDS 为12kΩ，表针晃动的幅度较大，道明该管是佳的，并有较大的搁大本领.使用那种要领时要道明几面：最先，正在尝试场效力管用脚捏住栅极时，万用表针大概背左晃动（电阻值减小），也大概背左晃动（电阻值减少）.那是由于人体感触的接流电压较下，而分歧的场效力管用电阻档丈量时的处事面大概分歧（大概者处事正在鼓战区大概者正在没有鼓战区）所致，考查标明，普遍管的RDS删大，即表针背左晃动；少量管的RDS减小，使表针背左晃动.但是无论表针晃动目标怎么样，只消表针晃动幅度较大，便道明管有较大的搁大本领.第二，此要领对付MOS场效力管也适用.但是要注意，MOS场效力管的输人电阻下，栅极G允许的感触电压没有该过下，所以没有要间接用脚去捏栅极，必须用于握螺丝刀的绝缘柄，用金属杆去碰触栅极，以预防人体感触电荷间接加到栅极，引起栅极打脱.第三，屡屡丈量完成，应当G-S极间短路一下.那是果为G-S结电容上会充有少量电荷，建坐起VGS电压，制成再举止丈量时表针大概没有动，惟有将G-S极间电荷短路搁掉才止.（4）用测电阻法判别无标记的场效力管最先用丈量电阻的要领找出二个有电阻值的管足，也便是源极S战漏极D，余下二个足为第一栅极G1战第二栅极G2.把先用二表笔测的源极S与漏极D之间的电阻值记下去，对付调表笔再丈量一次，把其测得电阻值记下去，二次测得阻值较大的一次，乌表笔所接的电极为漏极D；白表笔所接的为源极S.用那种要领判别出去的S、D极，还不妨用估测其管的搁大本领的要领举止考证，即搁大本领大的乌表笔所接的是D极；白表笔所接天是8极，二种要领检测截止均应一般.当决定了漏极D、源极S的位子后，按D、S的对付应位子拆人电路，普遍G1、G2也会依次对付准位子，那便决定了二个栅极G1、G2的位子，进而便决定了D、S、G1、G2管足的程序.（5）用测反背电阻值的变更推断跨导的大小对付VMOSN 沟讲巩固型场效力管丈量跨导本能时，可用白表笔接源极S、乌表笔接漏极D，那便相称于正在源、漏极之间加了一个反背电压.此时栅极是启路的，管的反背电阻值是很没有宁静的.将万用表的欧姆档选正在R×10kΩ的下阻档，此时表内电压较下.当用脚交战栅极G时，会创制管的反背电阻值有明隐天变更，其变更越大，道明管的跨导值越下；如果被测管的跨导很小，用此法测时，反背阻值变更没有大.二、场效力管的使用注意事项（1）为了仄安使用场效力管，正在线路的安排中没有克没有及超出管的耗集功率，最大漏源电压、最大栅源电压战最大电流等参数的极限值.（2）各典型场效力管正在使用时，皆要庄重按央供的偏偏置接人电路中，要按照场效力管偏偏置的极性.如结型场效力管栅源漏之间是PN结，N沟讲管栅极没有克没有及加正偏偏压；P沟讲管栅极没有克没有及加背偏偏压，等等.（3）MOS场效力管由于输人阻抗极下，所以正在输送、贮躲中必须将引出足短路，要用金属屏蔽包拆，以预防中去感触电势将栅极打脱.更加要注意，没有克没有及将MOS场效力管搁人塑料盒子内，保存时最佳搁正在金属盒内，共时也要注意管的防潮.（4）为了预防场效力管栅极感触打脱，央供十足尝试仪器、处事台、电烙铁、线路自己皆必须有良佳的接天；管足正在焊接时，先焊源极；正在连进电路之前，管的局部引线端脆持互相短接状态，焊接完后才把短接资料去掉；从元器件架上与下管时，应以适合的办法保证人体接天如采与接天环等；天然，如果能采与进步的气热型电烙铁，焊接场效力管是比较便当的，而且保证仄安；正在已闭断电源时，千万于没有成以把管插人电路大概从电路中拔出.以上仄安步伐正在使用场效力管时必须注意.（5）正在拆置场效力管时，注意拆置的位子要尽管预防靠拢收热元件；为了防管件振荡，有需要将管壳体紧固起去；管足引线正在蜿蜒时，应当大于根部尺寸5毫米处举止，以预防直断管足战引起漏气等.对付于功率型场效力管，要有良佳的集热条件.果为功率型场效力管正在下背荷条件下使用，必须安排足够的集热器，保证壳体温度没有超出额定值，使器件少久宁静稳当天处事.总之，保证场效力管仄安使用，要注意的事项是多种百般，采与的仄安步伐也是百般百般，广大的博业技能人员，特天是广大的电子快乐喜爱者，皆要根据自己的本质情况出收，采与确真可止的办法，仄安灵验天用佳场效力管.三、VMOS场效力管VMOS场效力管（VMOSFET）简称VMOS管大概功率场效力管，其齐称为V型槽MOS场效力管.它是继MOSFET之后新死少起去的下效、功率启闭器件.它没有但是继启了MOS场效力管输进阻抗下（≥μA安排），还具备耐压下（最下1200V）、处事电流大（1.5A～100A）、输出功率下（1～250W）、跨导的线性佳、启闭速度快等劣良个性.正是由于它将电子管与功率晶体管之便宜集于一身，果此正在电压搁大器（电压搁大倍数可达数千倍）、功率搁大器、启闭电源战顺变器中正赢得广大应用.VMOS 场效力功率管具备极下的输进阻抗及较大的线性搁大区等便宜，更加是其具备背的电流温度系数，即正在栅-源电压没有变的情况下，导通电流会随管温降下而减小，故没有存留由于“二次打脱”局里所引起的管子益坏局里.果此，VMOS管的并联得到广大应用.寡所周知，保守的MOS场效力管的栅极、源极战漏极大大概处于共一火仄里的芯片上，其处事电流基原上是沿火仄目标震动.VMOS管则分歧，从图1上不妨瞅出其二大结构个性:第一，金属栅极采与V型槽结构；第二，具备笔直导电性.由于漏极是从芯片的反里引出，所以ID没有是沿芯片火仄震动，而是自沉掺纯N+区（源极S）出收，通过P沟讲流进沉掺纯N-漂移区，末尾笔直背下到达漏极D.电流目标如图中箭头所示，果为流利截里积删大，所以能通过大电流.由于正在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层，果此它仍属于绝缘栅型MOS 场效力管.海内死产VMOS场效力管的主要厂家有877厂、天津半导体器件四厂、杭州电子管厂等，典型产品有VN401、VN672、VMPT2等.底下介绍检测VMOS管的要领.1．判决栅极G将万用表拨至R×1k档分别丈量三个管足之间的电阻.若创制某足与其字二足的电阻均呈无贫大，而且接换表笔后仍为无贫大，则道明此足为G极，果为它战其余二个管足是绝缘的.2．判决源极S、漏极D由图1可睹，正在源-漏之间有一个PN结，果此根据PN结正、反背电阻存留好别，可辨别S极与D极.用接换表笔法测二次电阻，其中电阻值较矮（普遍为几千欧至十几千欧）的一次为正背电阻，此时乌表笔的是S极，白表笔接D极.3．丈量漏-源通态电阻RDS（on）将G-S极短路，采用万用表的R ×1档，乌表笔接S极，白表笔接D极，阻值应为几欧至十几欧.由于尝试条件分歧，测出的RDS（on）值比脚册中给出的典型值要下一些.比圆用500型万用表R×1档真测一只IRFPC50型VMOS管，RDS（on）=3.2W，大于0.58W （典型值）.4．查看跨导将万用表置于R×1k（大概R×100）档，白表笔接S极，乌表笔接D极，脚持螺丝刀去碰触栅极，表针应有明隐偏偏转，偏偏转愈大，管子的跨导愈下.注意事项：（1）VMOS管亦分N沟讲管与P沟讲管，但是绝大普遍产品属于N沟讲管.对付于P沟讲管，丈量时应接换表笔的位子.（2）有少量VMOS管正在G-S之间并有呵护二极管，原检测要领中的1、2项没有再适用.（3）暂时商场上另有一种VMOS管功率模块，博供接流电机调速器、顺变器使用.比圆好国IR公司死产的IRFT001型模块，里里有N沟讲、P沟讲管各三只，形成三相桥式结构.（4）当前市卖VNF系列（N沟讲）产品，是好国Supertex 公司死产的超下频功率场效力管，其最下处事频次fp=120MHz，IDSM=1A，PDM=30W，共源小旗号矮频跨导gm=2000μS.适用于下速启闭电路战广播、通疑设备中.（5）使用VMOS管时必须加符合的集热器后.以VNF306为例，该管子加拆140×140×4（mm）的集热器后，最大功率才搞达到30W.（6）多管并联后，由于极间电容战分集电容相映减少，使搁大器的下频个性变坏，通过反馈简单引起搁大器的下频寄死振荡.为此，并联复合管管子普遍没有超出4个，而且正在每管基极大概栅极上串接防寄死振荡电阻.检测绝缘栅极单极型晶体管（IGBT）佳坏的浅易要领1、推断极性最先将万用表拨正在R×1KΩ挡，用万用表丈量时，若某一极与其余二极阻值为无贫大，变更表笔后该极与其余二极的阻值仍为无贫大，则推断此极为栅极（G）.其余二极再用万用表丈量，若测得阻值为无贫大，变更表笔后丈量阻值较小.正在丈量阻值较小的一次中，则推断白表笔接的为集电极（C）；乌表笔接的为收射极（E）.2、推断佳坏将万用表拨正在R×10KΩ挡，用乌表笔接IGBT的集电极（C），白表笔接IGBT的收射极（E），此时万用表的指针正在整位.用脚指共时触及一下栅极（G）战集电极（C），那时IGBT被触收导通，万用表的指针晃背阻值较小的目标，并能站住指示正在某一位子.而后再用脚指共时触及一下栅极（G）战收射极（E），那时IGBT被阻断，万用表的指针回整.此时即可推断IGBT是佳的.3、注意事项所有指针式万用表皆可用于检测IGBT.注意推断IGBT 佳坏时，一定要将万用表拨正在R×10KΩ挡，果R×1KΩ挡以下各档万用表里里电池电压太矮，检测佳坏时没有克没有及使IGBT导通，而无法推断IGBT的佳坏.此要领共样也不妨用于检测功率场效力晶体管（P-MOSFET）的佳坏.变频器、硬起动器、PLC、人机界里、矮压电器、电气自动化工程、恒压供火设备、音乐喷泉统制系统、变频器维建等.。
IGBT的检测方法
IGBT的检测办法【1 】IGBT有三个电极,分离称为栅极G(也叫掌握极或门极).集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)一.用指针式万用表对场效应管进行判别（1）用测电阻法判别结型场效应管的电极依据场效应管的PN结正.反向电阻值不一样的现象,可以判别出结型场效应管的三个电极.具体办法：将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极,分离测出其正.反向电阻值.当某两个电极的正.反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分离是漏极D和源极S.因为对结型场效应管而言,漏极和源极可交换,剩下的电极肯定是栅极G.也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）随意率性接触一个电极,另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值.当消失两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分离为漏极和源极.若两次测出的电阻值均很大,解释是PN结的反向,即都是反向电阻,可以剖断是N沟道场效应管,且黑表笔接的是栅极;若两次测出的电阻值均很小,解释是正向PN结,等于正向电阻,剖断为P沟道场效应管,黑表笔接的也是栅极.若不消失上述情形,可以更换黑.红表笔按上述办法进行测试,直到判别出栅极为止.（2）用测电阻法判别场效应管的利害测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极.栅极与源极.栅极与漏极.栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的利害.具体办法：起首将万用表置于R×10或R×100档,测量源极S与漏极D之间的电阻,平日在几十欧到几千欧规模（在手册中可知,各类不合型号的管,其电阻值是各不雷同的）,假如测得阻值大于正常值,可能是因为内部接触不良;假如测得阻值是无限大,可能是内部断极.然后把万用表置于R ×10k档,再测栅极G1与G2之间.栅极与源极.栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无限大,则解释管是正常的;若测得上述各阻值太小或为通路,则解释管是坏的.要留意,若两个栅极在管内断极,可用元件代换法进行检测.（3）用感应旌旗灯号输人法估测场效应管的放大才能具体办法：用万用表电阻的R×100档,红表笔接源极S,黑表笔接漏极D,给场效应管加上1.5V 的电源电压,此时表针指导出的漏源极间的电阻值.然后用手捏住结型场效应管的栅极G,将人体的感应电压旌旗灯号加到栅极上.如许,因为管的放大感化,漏源电压VDS和漏极电流Ib都要产生变更,也就是漏源极间电阻产生了变更,由此可以不雅察到表针有较大幅度的摆动.假如手捏栅极表针摆动较小,解释管的放大才能较差;表针摆动较大,标明管的放大才能大;若表针不动,解释管是坏的.依据上述办法,我们用万用表的R×100档,测结型场效应管3DJ2F.先将管的G极开路,测得漏源电阻RDS为600Ω,用手捏住G极后,表针向左摆动,指导的电阻RDS为12kΩ,表针摆动的幅度较大,解释该管是好的,并有较大的放大才能.应用这种办法时要解释几点：起首,在测试场效应管用手捏住栅极时,万用表针可能向右摆动（电阻值减小）,也可能向左摆动（电阻值增长）.这是因为人体感应的交换电压较高,而不合的场效应管用电阻档测量时的工作点可能不合（或者工作在饱和区或者在不饱和区）所致,实验标明,多半管的RDS增大,即表针向左摆动;少数管的RDS减小,使表针向右摆动.但无论表针摆动偏向若何,只要表针摆动幅度较大,就解释管有较大的放大才能.第二,此办法对MOS场效应管也实用.但要留意,MOS场效应管的输人电阻高,栅极G 许可的感应电压不该过高,所以不要直接用手去捏栅极,必须用于握螺丝刀的绝缘柄,用金属杆去碰触栅极,以防止人体感应电荷直接加到栅极,引起栅极击穿.第三,每次测量完毕,应该G-S极间短路一下.这是因为G-S结电容上会充有少量电荷,树立起VGS电压,造成再进行测量时表针可能不动,只有将G-S极间电荷短路放失落才行.（4）用测电阻法判别无标记的场效应管起首用测量电阻的办法找出两个有电阻值的管脚,也就是源极S和漏极D,余下两个脚为第一栅极G1和第二栅极G2.把先用两表笔测的源极S与漏极D之间的电阻值记下来,对换表笔再测量一次,把其测得电阻值记下来,两次测得阻值较大的一次,黑表笔所接的电极为漏极D;红表笔所接的为源极S.用这种办法判别出来的S.D极,还可以用估测其管的放大才能的办法进行验证,即放大才能大的黑表笔所接的是D极;红表笔所接地是8极,两种办法检测成果均应一样.当肯定了漏极D.源极S的地位后,按D.S的对应地位装人电路,一般G1.G2也会依次瞄准地位,这就肯定了两个栅极G1.G2的地位,从而就肯定了D.S.G1.G2管脚的次序.（5）用测反向电阻值的变更断定跨导的大小对VMOSN沟道加强型场效应管测量跨导机能时,可用红表笔接源极S.黑表笔接漏极D,这就相当于在源.漏极之间加了一个反向电压.此时栅极是开路的,管的反向电阻值是很不稳固的.将万用表的欧姆档选在R×10kΩ的高阻档,此时表内电压较高.当用手接触栅极G时,会发明管的反向电阻值有显著地变更,其变更越大,解释管的跨导值越高;假如被测管的跨导很小,用此法测时,反向阻值变更不大.二.场效应管的应用留意事项（1）为了安然应用处效应管,在线路的设计中不克不及超出管的耗散功率,最大漏源电压.最大栅源电压和最大电流等参数的极限值.（2）各类型场效应管在应用时,都要严厉按请求的偏置接人电路中,要遵照场效应管偏置的极性.如结型场效应管栅源漏之间是PN结,N沟道管栅极不克不及加正偏压;P沟道管栅极不克不及加负偏压,等等.（3）MOS场效应管因为输人阻抗极高,所以在运输.贮藏中必须将引出脚短路,要用金属屏障包装,以防止外来感应电势将栅极击穿.尤其要留意,不克不及将MOS场效应管放人塑料盒子内,保管时最好放在金属盒内,同时也要留意管的防潮.（4）为了防止场效应管栅极感应击穿,请求一切测试仪器.工作台.电烙铁.线路本身都必须有优越的接地;管脚在焊接时,先焊源极;在连入电路之前,管的全体引线端保持互相短接状况,焊接完后才把短接材料去失落;从元器件架上取下管时,应以恰当的方法确保人体接地如采取接地环等;当然,假如能采取先辈的气热型电烙铁,焊接场效应管是比较便利的,并且确保安然;在未关断电源时,绝对不成以把管插人电路或从电路中拔出.以上安然措施在应用处效应管时必须留意.（5）在装配场效应管时,留意装配的地位要尽量防止接近发烧元件;为了防管件振动,有须要将管壳体紧固起来;管脚引线在曲折时,应该大于根部尺寸5毫米处进行,以防止弯断管脚和引起漏气等.对于功率型场效应管,要有优越的散热前提.因为功率型场效应管在高负荷前提下应用,必须设计足够的散热器,确保壳体温度不超出额定值,使器件长期稳固靠得住地工作.总之,确保场效应管安然应用,要留意的事项是多种多样,采纳的安然措施也是各类各样,宽大的专业技巧人员,特殊是宽大的电子快活爱好者,都要依据本身的现实情形动身,采纳切实可行的办法,安然有用地用好场效应管.三.VMOS场效应管VMOS场效应管（VMOSFET）简称VMOS管或功率场效应管,其全称为V型槽MOS场效应管.它是继MOSFET之后新成长起来的高效.功率开关器件.它不但继续了MOS场效应管输入阻抗高（≥μA阁下）,还具有耐压高（最高1200V）.工作电流大（1.5A～100A）.输出功率高（1～250W）.跨导的线性好.开关速度快等优秀特征.恰是因为它将电子管与功率晶体管之长处集于一身,是以在电压放大器（电压放大倍数可达数千倍）.功率放大器.开关电源和逆变器中正获得普遍应用.VMOS场效应功率管具有极高的输入阻抗及较大的线性放大区等长处,尤其是其具有负的电流温度系数,即在栅-源电压不变的情形下,导通电流会随管温升高而减小,故不消失因为“二次击穿”现象所引起的管子破坏现象.是以,VMOS管的并联得到普遍应用.众所周知,传统的MOS场效应管的栅极.源极和漏极大大致处于统一程度面的芯片上,其工作电流根本上是沿程度偏向流淌.VMOS管则不合,从图1上可以看出其两大构造特色:第一,金属栅极采取V型槽构造;第二,具有垂直导电性.因为漏极是从芯片的不和引出,所以ID不是沿芯片程度流淌,而是自重掺杂N+区（源极S）动身,经由P沟道流入轻掺杂N-漂移区,最后垂直向下到达漏极D.电流偏向如图中箭头所示,因为流畅截面积增大,所以能经由过程大电流.因为在栅极与芯片之间有二氧化硅绝缘层,是以它仍属于绝缘栅型MOS场效应管.国内临盆VMOS场效应管的重要厂家有877厂.天津半导体器件四厂.杭州电子管厂等,典范产品有VN401.VN672.VMPT2等.下面介绍检测VMOS管的办法.1．剖断栅极G将万用表拨至R×1k档分离测量三个管脚之间的电阻.若发明某脚与其字两脚的电阻均呈无限大,并且交换表笔后仍为无限大,则证实此脚为G极,因为它和别的两个管脚是绝缘的.2．剖断源极S.漏极D由图1可见,在源-漏之间有一个PN结,是以依据PN结正.反向电阻消失差别,可辨认S极与D 极.用交换表笔法测两次电阻,个中电阻值较低（一般为几千欧至十几千欧）的一次为正向电阻,此时黑表笔的是S极,红表笔接D极.3．测量漏-源通态电阻RDS（on）将G-S极短路,选择万用表的R×1档,黑表笔接S极,红表笔接D极,阻值应为几欧至十几欧.因为测试前提不合,测出的RDS（on）值比手册中给出的典范值要高一些.例如用500型万用表R×1档实测一只IRFPC50型VMOS管,RDS（on）=3.2W,大于0.58W（典范值）.4．检讨跨导将万用表置于R×1k（或R×100）档,红表笔接S极,黑表笔接D极,手持螺丝刀去碰触栅极,表针应有显著偏转,偏转愈大,管子的跨导愈高.留意事项：（1）VMOS管亦分N沟道管与P沟道管,但绝大多半产品属于N 沟道管.对于P沟道管,测量时应交换表笔的地位.（2）有少数VMOS管在G-S之间并有呵护二极管,本检测办法中的1.2项不再实用.（3）今朝市场上还有一种VMOS管功率模块,专供交换电机调速器.逆变器应用.例如美国IR公司临盆的IRFT001型模块,内部有N沟道.P沟道管各三只,组成三相桥式构造.（4）如今市售VNF系列（N沟道）产品,是美国Supertex公司临盆的超高频功率场效应管,其最高工作频率fp=120MHz,IDSM=1A,PDM=30W,共源小旌旗灯号低频跨导gm=2000μS.实用于高速开关电路和广播.通讯装备中.（5）应用VMOS管时必须加适合的散热器后.以VNF306为例,该管子加装140×140×4（mm）的散热器后,最大功率才干达到30W.（6）多管并联后,因为极间电容和散布电容响应增长,使放大器的高频特征变坏,经由过程反馈轻易引起放大器的高频寄生振荡.为此,并联复合管管子一般不超出4个,并且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻.检测绝缘栅极双极型晶体管（IGBT）利害的简略单纯办法1.断定极性起首将万用表拨在R×1KΩ挡,用万用表测量时,若某一极与其它南北极阻值为无限大,更换表笔后该极与其它南北极的阻值仍为无限大,则断定此极为栅极（G）.其余南北极再用万用表测量,若测得阻值为无限大,更换表笔后测量阻值较小.在测量阻值较小的一次中,则断定红表笔接的为集电极（C）;黑表笔接的为发射极（E）.2.断定利害将万用表拨在R×10KΩ挡,用黑表笔接IGBT的集电极（C）,红表笔接IGBT的发射极（E）,此时万用表的指针在零位.用手指同时触及一下栅极（G）和集电极（C）,这时IGBT被触发导通,万用表的指针摆向阻值较小的偏向,并能站住指导在某一地位.然后再用手指同时触及一下栅极（G）和发射极（E）,这时IGBT被阻断,万用表的指针回零.此时即可断定IGBT是好的.3.留意事项任何指针式万用表皆可用于检测IGBT.留意断定IGBT利害时,必定要将万用表拨在R×10KΩ挡,因R×1KΩ挡以下各档万用表内部电池电压太低,检测利害时不克不及使IGBT导通,而无法断定IGBT的利害.此办法同样也可以用于检测功率场效应晶体管（P-MOSFET）的利害.变频器.软起动器.PLC.人机界面.低压电器.电气主动化工程.恒压供水装备.音乐喷泉掌握体系.变频器维修等.。
IGBT短路测试方法详解
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见：1. 没有实施短路测试，a. 因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；b. 觉得短路时电流极大，很恐怖；2. 实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准。
短路的定义（1）：桥内短路（直通）命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路（大电感短路）命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一：下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项：该测试需要注意的事项：1. 该测试的关注对象是电容组，母排，杂散电感，被测IGBT；2 短路回路中的电感量很低，所以上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果，因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细；3. 短路测试的能量全部来自母排电容组，通常来说，虽然短路电流很大，但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小，实验前后电容上的电压不会有明显变化；4. 上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流；5. 该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic；6. 电流探头需要测量图中Ic的位置，而不是短铜排的电流，这两个位置的电流波形是不同的；7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；8. 环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果；对应用者而言，常温实验是比较现实的；但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估，或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估，以把握好短路时的电压尖峰，这个值可能会非常高；实验步骤及方法：1. 在弱电情况下，确认所发单脉冲的宽度；2. 将母线电压调至20~30V，发送一个单脉冲，此时也会发生短路，会有一定的电流，利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确，同时确认示波器能正确捕捉该瞬间；这个步骤会比较安全；3. 短路测试时，母线不宜过低，否则可能会见到一些奇异的震荡；对于1200V的IGBT，母线为500V起；1700V的IGBT，母线为700V起；3300V的IGBT，1000V 起；4. 母线加到额定点，将进线接触器断开，放出单脉冲，装置会发出“咚”的一声响，确认示波器捕捉到该时刻；5. 通常来说，如果一切都设置正确的话，短路测试是很容易成功的，但也可能由于某些细节没有处理好，存在一定的几率，该测试会失败——这个IGBT会失效，并将电容的能量全部放掉，一般不会爆炸得很厉害；6. 第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试，其目的是，在尽量低风险的情况下，对设备的短路性能进行最初步的摸底；7. 如果第一次10us测试已经发现波形有问题，则需要整改；8. 如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象，则可能意味着短路回路电感量太大，需要整改；9. 如果第一次10us测试发现波形正常，可以脉冲延长至12us，再做，再延长到15us，再做，如果发现驱动器释放出来的脉冲不再增长，则意味着驱动器对IGBT进行了保护，否则，意味着驱动器保护电路设置有问题，需要整改；对结果的评判（1）下图为某一个测试结果，1. 用电流的上升率di/dt求出短路回路中的全部电感量，再减去之前测出的杂散电感，就能得到插入的铜排的感量；2. 关注短路电流的最高值，与datasheet中标注的值进行比较，是否过高，电流是否有震荡；3. 从IGBT退饱和算起，至电流被关断，期间的时间是否控制在10us内，这个条件是不可以妥协的；某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃，@CONCEPT瑞士实验室红线：Ic蓝线：Vce绿线：Vge4. 短路电流的峰值与门极钳位电路有很大的关系，如果门极钳位性能不好，短路电流峰值会很高；5. 关注Vce电压，需要多久才退饱和，在关断时刻时，Vce电压尖峰有多高，是否存在危险，有源钳位是否动作；6. 门极电压的评判需要比较谨慎，因为这个测试di/dt及du/dt都很大，门极探头很容易测不准某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃，@CONCEPT瑞士实验室红线：Ic蓝线：Vce绿线：Vge另一个IGBT的测试结果：下图是另外一个1700V的IGBT的一类短路测试结果。
IGBT测试方法
IGBT測試
以類比式三用電錶，設定1Kohm擋。
(1)IGBT的導通與截止特性
1.使用三用電錶探棒碰觸G及E一下, 紅接G，黑接E。
量測:
(1)( 紅－E，黑－C 指針不動或動一點點) 。
(2)( 黑－E，紅－C 導通指針大幅擺動，電阻值約3KΩ)。
2.使用三用電錶探棒碰觸G及E一下, 紅接E，黑接G。
量測:
(1)( 黑－C，紅－E 導通指針大幅擺動，電阻值約100KΩ) 。
(2)( 黑－E，紅－C 導通指針大幅擺動，電阻值約3KΩ)。
(2)G，E兩極間的正反向電阻均要為無窮大。
(3)內含阻尼二極管的IGBT管正常時，黑筆接E極、紅筆接C極，兩極間約有3kΩ，則所測為含阻尼二極體的IGBT，若所測值在50kΩ左右，則所測IGBT管內不含阻尼二極體。
◎G絕不可接觸靜電，否則損壞IGBT，未使用時務必用銅鉑或用抗靜電泡棉短路G －E。
※G－E擦拭將產生靜電。
※有些廠牌B 標示為G 。
IGBT短路测试方法详解
IGBT短路测试方法详解IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置得过程中，我们需要做很多得测试,但就是短路测试常常容易被忽略,或者虽然对装置实施了短路测试,但就是实际上并不彻底与充分。
下面2种情况比较常见:１、没有实施短路测试,a、因为觉得这个实验风险太大,容易炸管子,损失太大;b、觉得短路时电流极大,很恐怖;２、实施了短路测试,但测试标准比较简单,对短路行为得细节没有进行观察本文将详细介绍正确得,完整得短路测试方法,及判断标准。
?短路得定义（1):桥内短路(直通）命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中得电感量很小(10０nH级）ＶCE sat 检测桥臂间短路（大电感短路)命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中得电感量稍大（uH级得)可以使用Vcesaｔ，也可以使用霍尔,根据电流变化率来定这类短路得回路中得电感量就是不确定得一类短路测试得实施方法一:下图为实施一类短路测试时得示意图。
电网电压经过调压器,接触器,将母线电容电压充到所需要得值，再断开接触器。
上管ＩGBT得门极被关断,且上管用粗短得铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲,直通就形成了。
这就就是一个典型得一类短路测试。
一类短路测试得实施方法一得注意事项：该测试需要注意得事项:1、该测试得关注对象就是电容组，母排,杂散电感，被测IGBＴ;2 短路回路中得电感量很低,所以上管得短路排得电感量可以极大地影响测量得结果,因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”得长短与粗细;3、短路测试得能量全部来自母排电容组,通常来说，虽然短路电流很大,但就是因为时间极短,所以这个测试所消耗得能量很小,实验前后电容上得电压不会有明显变化;4、上管ＩGBＴ就是被一直关断得，但就是这个器件不可或缺,因为下管被关断后,短路电流还需要由上管二极管续流;5、该测试需要测量三个物理量,分别就是,下管得Ｖce,Vge,及Ic;6、电流探头需要测量图中Ic得位置,而不就是短铜排得电流,这两个位置得电流波形就是不同得;7、下管ＩGBT得脉冲需要严格控制,最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；8、环境温度对实验结果有较大得影响,通常datａsｈeet给出得高结温得结果;对应用者而言，常温实验就是比较现实得；但低温时得短路测试会比较苛刻,如果系统规格有低温要求时,就是有必要进行测试得;９、在此实验前需要对直流母排得杂散电感有一定得评估，或者用双脉冲测试方法对IGＢT关断时得电压尖峰进行评估,以把握好短路时得电压尖峰,这个值可能会非常高；实验步骤及方法:１、在弱电情况下,确认所发单脉冲得宽度；2、将母线电压调至20~30V,发送一个单脉冲,此时也会发生短路,会有一定得电流,利用此步骤确认电流探头得方向及其她各物理量测量正确,同时确认示波器能正确捕捉该瞬间;这个步骤会比较安全;3、短路测试时,母线不宜过低,否则可能会见到一些奇异得震荡；对于1２00Ｖ得ＩＧBT,母线为５0０Ｖ起；1700V得IGＢT,母线为７００V起;３300V得ＩGBT,100０V 起;4、母线加到额定点,将进线接触器断开,放出单脉冲,装置会发出“咚”得一声响,确认示波器捕捉到该时刻；５、通常来说，如果一切都设置正确得话,短路测试就是很容易成功得,但也可能由于某些细节没有处理好,存在一定得几率,该测试会失败——这个IGBT会失效,并将电容得能量全部放掉,一般不会爆炸得很厉害;6、第一次发１０uｓ得脉冲实际上就是一种尝试性测试,其目得就是,在尽量低风险得情况下，对设备得短路性能进行最初步得摸底；7、如果第一次10us测试已经发现波形有问题,则需要整改;8、如果第一次10ｕs测试发现ＩGB没有发生退饱与现象，则可能意味着短路回路电感量太大，需要整改;9、如果第一次10us测试发现波形正常，可以脉冲延长至12us,再做,再延长到１5us,再做,如果发现驱动器释放出来得脉冲不再增长,则意味着驱动器对IGＢT进行了保护，否则,意味着驱动器保护电路设置有问题,需要整改;对结果得评判（１）下图为某一个测试结果,1、用电流得上升率di/dt求出短路回路中得全部电感量,再减去之前测出得杂散电感,就能得到插入得铜排得感量;2、关注短路电流得最高值,与dａtaｓheｅt中标注得值进行比较，就是否过高，电流就是否有震荡；3、从IGBＴ退饱与算起,至电流被关断,期间得时间就是否控制在１0uｓ内,这个条件就是不可以妥协得；某品牌１500A／３３00V得IGＢT得一类短路测试,Ｖｄc=22０0V,Tj=25℃,CONＣEＰT瑞士实验室红线:Ic蓝线:Vce绿线:Vge4、短路电流得峰值与门极钳位电路有很大得关系,如果门极钳位性能不好,短路电流峰值会很高;5、关注Vce电压,需要多久才退饱与,在关断时刻时，Vce电压尖峰有多高,就是否存在危险，有源钳位就是否动作；6、门极电压得评判需要比较谨慎，因为这个测试dｉ／dt及ｄu ／dt都很大,门极探头很容易测不准某品牌1500Ａ/33０0V得IGBT得一类短路测试,Vdc=2200Ｖ，Tj=2５℃,ＣONCEPT瑞士实验室红线:Ic蓝线：Vce绿线:Vgｅ另一个IGBT得测试结果:下图就是另外一个1700Ｖ得IＧＢＴ得一类短路测试结果。
现场教你如何去检测一个IGBT是否有问题
现场教你如何去检测一个IGBT是否有问题
变频器最贵元器件是什么,毫无疑问IGBT一定名列前茅.说实话,作为维修工程师,我最担心的事情就是炸IGBT模块,特别是在维修的过程中,所以在维修工作中,一定要做到万无一失,比如上电前,要确保驱动板正常,还可以串联灯泡防止短路炸毁IGBT,或者IGBT的供电电压用低压来测试.
那怎么取检测一个IGBT好坏了,其实也很简单
这个模块里面有两个串联的IGBT, 1267四个端子是一组,1345四个端子是另一组
首先我们看到1和2端子间有个二极管,也叫续流二极管,起保护作用,当管子关断时,反向电压从这里开辟出一条通路释放能量.一般我们在现场测量,都是测量这个二极管的好坏,大部分情况这个测量正常,IGBT 一般是好的,这个坏了,那IGBT就是坏的.
二极管的单相导电性测量,很简单,打到1k档位(指针万用表)或二极管档位(数字万用表)
可以很明显看到指针的摆动位置,一个无穷大,一个几百欧
这只是测了一个二极管,那我们怎么来测量IGBT的功能呢
第一步:打到10K档并调零,因为大功率的IGBT需要的开启电压相对也要大一些
第二步: 黑表笔放在集电极(1脚),红表笔放在发射极(2脚),我们知道指针万用表电阻档黑表笔内部接的是正极,红表笔内部接的是负极.这时我们看到指针不会动,说明两端的阻值无穷大
第三步:把门级(6脚,上图绿色夹子所夹的脚)和黑表笔(正极)短接起来,这时我们看到指针摆动了,电阻变小了,说明IGBT导通了
第四步:把1脚和6脚断开,阻值没变,还是保持在导通状态
第五步:把6脚和7脚(或2脚)短接一下,对内部电容放电,指针迅速向左摆动,回到无穷大的位置
测试完成,以上为一个好的IGBT测试过程.手上有IGBT的同学可以试下。
IGBT逆变器短路保护试验与分析
作者简介:郑琼林(1964—),男,1992年获北方交通大学硕士学位,现在北方交通大学攻读博士学位,教授,北京电力电子学会理事,主要从事电力电子技术在铁道电气化牵引与供电方面的工作;王 儒(1972—),男,北京铁路局大同西电力机务段技术科副科长,主要从事电力机车电子控制系统和变流装置的维修和管理工作。
研究开发IGBT 逆变器短路保护试验与分析郑琼林1,王 儒2,郝荣泰1(1.北方交通大学电气工程系,北京 100044;2.大同西电力机务段技术科,山西大同 037300)摘 要:电力半导体器件故障电流(特别是短路电流)的确认与及时有效保护,对电力机车交流装置的可靠工作至关重要。
介绍了为8K 型电力机车开发的IG BT 辅助逆变器的短路电流检测和保护方案,给出了试验结果,分析了试验波形的浪涌和振荡现象。
关键词:I GBT 逆变器;故障电流;短路保护中图分类号:U 264.3+72 文献标识码:A 文章编号:1000-128X (2001)03-0019-03收修改稿日期:2000-12-19Test and analysis of short circuit protection for IGBT inverterZHENG Qiong -lin 1,WANG Ru 2,HAO Rong -tai1(1.Electr ical Eng ineer ing Depar tment,N o rther n Jiaoto ng U niv ersity,Beijing 100044,China;2.T echno log y Div.,Dato ng W estern Elect ric L o co mot ive D epo t,D atong ,Shanxi 0373000,China )Abstract :A ckno w ledge and in-t ime effect ive pro tectio n o f pow er semico nduct or s fr om fault cur r ent is of utmost impo rtance for the reliable o per ation o f A C equipment o n electr ic loco motive .Shor t-cir cuit curr ent detection and pro tectio n scheme of IG BT a ux iliar y inv ert er developed fo r 8K electr ic lo como tiv e is sug gested,with t he test result g iv en,and surg e &oscillation of exper imental w avefo rm analyzed.Key words :IGBT iner ter ;fault curr ent ;shor t cir cuit pr ot ect ion0 引言我国从欧洲50赫兹集团进口的150台8轴电力机车,总体性能不错,但该电力机车上的辅助系统GTO 逆变器故障率很高,GT O 器件烧损严重。
IGBT要怎么检测？都有哪些检测方法？
IGBT要怎么检测？都有哪些检测方法？IGBT有三个电极，分别称为栅极G(也叫控制极或门极)、集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)一、用指针式万用表对场效应管进行判别（1）用测电阻法判别结型场效应管的电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象，可以判别出结型场效应管的三个电极。
具体方法：将万用表拨在R×1k档上，任选两个电极，分别测出其正、反向电阻值。
当某两个电极的正、反向电阻值相等，且为几千欧姆时，则该两个电极分别是漏极D和源极S。
因为对结型场效应管而言，漏极和源极可互换，剩下的电极肯定是栅极G。
也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）任意接触一个电极，另一只表笔依次去接触其余的两个电极，测其电阻值。
当出现两次测得的电阻值近似相等时，则黑表笔所接触的电极为栅极，其余两电极分别为漏极和源极。
若两次测出的电阻值均很大，说明是PN结的反向，即都是反向电阻，可以判定是N沟道场效应管，且黑表笔接的是栅极；若两次测出的电阻值均很小，说明是正向PN结，即是正向电阻，判定为P沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。
若不出现上述情况，可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试，直到判别出栅极为止强大的 Igbt 晶体管隔离在白色背景上（2）用测电阻法判别场效应管的好坏测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。
具体方法：首先将万用表置于R×10或R×100档，测量源极S与漏极D之间的电阻，通常在几十欧到几千欧范围（在手册中可知，各种不同型号的管，其阻值是各不相同的），如果测得阻值大于正常值，可能是由于内部接触不良；如果测得阻值是无穷大，可能是内部断极。
然后把万用表置于R×10k档，再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值，当测得其各项电阻值均为无穷大，则说明管是正常的；若测得上述各阻值太小或为通路，则说明管是坏的。
IGBT短路测试方法的介绍
某品牌1500A/3300V的IGBT的一类 短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃， @CONCEPT瑞士实验室 红线：Ic 蓝线：Vce 绿线：Vge
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实验步骤及方法（2）
6. 第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试，其目的是，在尽 量低风险的情况下，对设备的短路性能进行最初步的摸底；
7. 如果第一次10us测试已经发现波形有问题，则需要整改； 8. 如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象，则可能意味
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过流保护功能的验证
当短路回路中的电感量继续增大时，就会变成过流。过流的特征是： 1. 电流斜率较低，霍尔器件能侦测到； 2. 电流一定会流过桥臂输出端；
因此，霍尔元件就是过流保护电路的关键元器件。关于霍尔的动态性 能，有2个参数是最重要的： 1. di/dt 跟随精度 2. 响应时间
某品牌1500A/3300V的IGBT的一类 短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃， @CONCEPT瑞士实验室 红线：Ic 蓝线：Vce 绿线：Vge
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另一个IGBT的测试结果
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IGBT的检测方法
IGBT的检测方法IGBT有三个电极，分别称为栅极G(也叫控制极或门极)、集电极C(亦称漏极）及发射极E（也称源极）一、用指针式万用表对场效应管进行判别（1）用测电阻法判别结型场效应管的电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象，可以判别出结型场效应管的三个电极。
具体方法：将万用表拨在R×1k档上,任选两个电极，分别测出其正、反向电阻值.当某两个电极的正、反向电阻值相等,且为几千欧姆时,则该两个电极分别是漏极D和源极S。
因为对结型场效应管而言，漏极和源极可互换，剩下的电极肯定是栅极G。
也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）任意接触一个电极，另一只表笔依次去接触其余的两个电极,测其电阻值。
当出现两次测得的电阻值近似相等时,则黑表笔所接触的电极为栅极,其余两电极分别为漏极和源极。
若两次测出的电阻值均很大，说明是PN结的反向，即都是反向电阻,可以判定是N沟道场效应管，且黑表笔接的是栅极；若两次测出的电阻值均很小，说明是正向PN结,即是正向电阻,判定为P沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。
若不出现上述情况，可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试，直到判别出栅极为止。
(2）用测电阻法判别场效应管的好坏测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。
具体方法：首先将万用表置于R×10或R×100档，测量源极S与漏极D之间的电阻，通常在几十欧到几千欧范围(在手册中可知，各种不同型号的管，其电阻值是各不相同的）,如果测得阻值大于正常值，可能是由于内部接触不良;如果测得阻值是无穷大，可能是内部断极。
然后把万用表置于R×10k档，再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值,当测得其各项电阻值均为无穷大，则说明管是正常的；若测得上述各阻值太小或为通路,则说明管是坏的.要注意,若两个栅极在管内断极，可用元件代换法进行检测。
IGBT的检测方法
IGBT的检测方法IGBT有三个电极，分别称为栅极G(也叫控制极或门极)、集电极C(亦称漏极)及发射极E(也称源极)。
万川达供您参考IGBT检测方法。
一、用指针式万用表对场效应管进行判别（1）用测电阻法判别结型场效应管的电极根据场效应管的PN结正、反向电阻值不一样的现象，可以判别出结型场效应管的三个电极。
具体方法：将万用表拨在R×1k档上，任选两个电极，分别测出其正、反向电阻值。
当某两个电极的正、反向电阻值相等，且为几千欧姆时，则该两个电极分别是漏极D和源极S。
因为对结型场效应管而言，漏极和源极可互换，剩下的电极肯定是栅极G。
也可以将万用表的黑表笔（红表笔也行）任意接触一个电极，另一只表笔依次去接触其余的两个电极，测其电阻值。
当出现两次测得的电阻值近似相等时，则黑表笔所接触的电极为栅极，其余两电极分别为漏极和源极。
若两次测出的电阻值均很大，说明是PN结的反向，即都是反向电阻，可以判定是N沟道场效应管，且黑表笔接的是栅极；若两次测出的电阻值均很小，说明是正向PN结，即是正向电阻，判定为P沟道场效应管，黑表笔接的也是栅极。
若不出现上述情况，可以调换黑、红表笔按上述方法进行测试，直到判别出栅极为止。
（2）用测电阻法判别场效应管的好坏测电阻法是用万用表测量场效应管的源极与漏极、栅极与源极、栅极与漏极、栅极G1与栅极G2之间的电阻值同场效应管手册标明的电阻值是否相符去判别管的好坏。
具体方法：首先将万用表置于R ×10或R×100档，测量源极S与漏极D之间的电阻，通常在几十欧到几千欧范围（在手册中可知，各种不同型号的管，其电阻值是各不相同的），如果测得阻值大于正常值，可能是由于内部接触不良；如果测得阻值是无穷大，可能是内部断极。
然后把万用表置于R×10k档，再测栅极G1与G2之间、栅极与源极、栅极与漏极之间的电阻值，当测得其各项电阻值均为无穷大，则说明管是正常的；若测得上述各阻值太小或为通路，则说明管是坏的。
IGBT短路测试方法详细讲解
IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见：1. 没有实施短路测试，a. 因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；b. 觉得短路时电流极大，很恐怖；2. 实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准。
短路的定义（1）：桥短路（直通）命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCE sat 检测桥臂间短路（大电感短路）命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat ，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一：下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项：该测试需要注意的事项：1. 该测试的关注对象是电容组，母排，杂散电感，被测IGBT；2 短路回路中的电感量很低，所以上管的短路排的电感量可以极影响测量的结果，因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细；3. 短路测试的能量全部来自母排电容组，通常来说，虽然短路电流很大，但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小，实验前后电容上的电压不会有明显变化；4. 上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流；5. 该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic；6. 电流探头需要测量图中Ic的位置，而不是短铜排的电流，这两个位置的电流波形是不同的；7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；8. 环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果；对应用者而言，常温实验是比较现实的；但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估，或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估，以把握好短路时的电压尖峰，这个值可能会非常高；实验步骤及方法：1. 在弱电情况下，确认所发单脉冲的宽度；2. 将母线电压调至20~30V，发送一个单脉冲，此时也会发生短路，会有一定的电流，利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确，同时确认示波器能正确捕捉该瞬间；这个步骤会比较安全；3. 短路测试时，母线不宜过低，否则可能会见到一些奇异的震荡；对于1200V的IGBT，母线为500V起；1700V的IGBT，母线为700V起；3300V的IGBT，1000V 起；4. 母线加到额定点，将进线接触器断开，放出单脉冲，装置会发出“咚”的一声响，确认示波器捕捉到该时刻；5. 通常来说，如果一切都设置正确的话，短路测试是很容易成功的，但也可能由于某些细节没有处理好，存在一定的几率，该测试会失败——这个IGBT会失效，并将电容的能量全部放掉，一般不会爆炸得很厉害；6. 第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试，其目的是，在尽量低风险的情况下，对设备的短路性能进行最初步的摸底；7. 如果第一次10us测试已经发现波形有问题，则需要整改；8. 如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象，则可能意味着短路回路电感量太大，需要整改；9. 如果第一次10us测试发现波形正常，可以脉冲延长至12us，再做，再延长到15us，再做，如果发现驱动器释放出来的脉冲不再增长，则意味着驱动器对IGBT进行了保护，否则，意味着驱动器保护电路设置有问题，需要整改；对结果的评判（1）下图为某一个测试结果，1. 用电流的上升率di/dt求出短路回路中的全部电感量，再减去之前测出的杂散电感，就能得到插入的铜排的感量；2. 关注短路电流的最高值，与datasheet中标注的值进行比较，是否过高，电流是否有震荡；3. 从IGBT退饱和算起，至电流被关断，期间的时间是否控制在10us，这个条件是不可以妥协的；某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃，CONCEPT瑞士实验室红线：Ic蓝线：Vce绿线：Vge4. 短路电流的峰值与门极钳位电路有很大的关系，如果门极钳位性能不好，短路电流峰值会很高；5. 关注Vce电压，需要多久才退饱和，在关断时刻时，Vce电压尖峰有多高，是否存在危险，有源钳位是否动作；6. 门极电压的评判需要比较谨慎，因为这个测试di/dt及du/dt都很大，门极探头很容易测不准某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃，CONCEPT瑞士实验室红线：Ic蓝线：Vce绿线：Vge另一个IGBT的测试结果：下图是另外一个1700V的IGBT的一类短路测试结果。
关于IGBT检测标准
关于300N-060的PDF资料（其IGBT为300A/600V，两个单元，内含两个二极管组成，其反向耐压大于600V）关于IGBT常规检测说明（TO：青岛爱迪森）测试型号： 2MBI300N-060（IGBT）测量参数：参照PDF文档1、Vces：G,，S短路，IGBT及二极管的反向击穿电压。
2、IGBT的控制导通与截止特性测量仪器：YB4811图示仪、500型指针万用表测量方法：1、IGBT的控制导通与截止特性（选用500型指针万用表）：先将G,S间短路，而后释放，以确保G,，S间无电荷，将500型指针万用表的量程打在“1k”电阻档，“红”表笔接IGBT的“E” 极，“黑”表笔接IGBT的“C”极，此时表指针应无摆动，指示电阻值无穷大，再用手或其他导体将“C”极与“G”极短接后释放，指针表应有电阻值指示，且指示值应停住不动，以上过程能证明IGBT的开通能力基本正常；此时再将G,，S间短路，表指针应回位，指示电阻值无穷大，而后再释放G,，S间短路块，表指针应不动，仍然指示电阻值无穷大。
以上过程能证明IGBT的关断能力基本正常。
2、IGBT的Vces值：选用YB4811图示仪，电压档选择3KV高压档，将高压正极接二极管阴极（IGBT的C），高压负极接二极管的阳极（IGBT的E），参照PDF文件Vces参照值（600V），注意要设定漏电流的大小（根据PDF文件漏电流值为1mA），电流档选择1mA档。
按下高压输出按钮，旋转电压旋钮，缓慢加压，当达到被测二极管最大漏电流1mA时，在横坐标上的拐点电压为Vces1（即为二极管反向击穿电压），当Vces1≥Vces（600V）时，即为合格，否则不合格。
（根据二极管伏安正向特性，当给二极管加正向电压时，其正向导通压降约为0.7V，此项可以用万用表的二极管档测量）。
本项目测试实际上既测了IGBT的反压，也测了二极管的反压。
IGBT内部二极管测试电路图武汉新瑞科电气技术有限公司质检部2010年2月9日。
IGBT测量方法
IGBT电路图IGBT测量方法一正常IGBT测量：用数字万用表的二极管档测量，红表笔是+正极，黑表笔是-负极。
1IGBT的G端(门级)与E端（发射极）、C端（集电极）是不导通，所以Rge和Rgc理论阻值是100M Ω以上。
若G端和E端外围有并接电阻，Rge阻值=并接电阻阻值。
（用电阻档测）；2因IGBT的C\E端并接二极管.2.1若G\E端不加触发电压，E端（发射极）、C端（集电极）是单向导通。
用二极管档测，红表笔在E端，黑表笔在C端，表显示345，导通，导通压降为0.345V。
表笔相反测，表显示1，表示不导通；（表显示345，表示导通的压降为0.345V,万用表不同，IGBT不同，测量值有偏差，偏差值不大）2.2若G\E端加触发直流电压VGE=6V（VGE>Vt）, 红表笔在C端，黑表笔在E端,C端和E端正向导通，表显示345；2.3因G\E端相当一个小电容，当撤离外加触发电源，触发电压还存在，C端和E端正向还导通，电线短接G\E端，IGBT正向就不导通2.4 正常C/E端耐压测试：为什么用测量电机绝缘的摇表测试：1数字万用表的电压在DC9V内,电压低不能正确判断其耐压真实性。
2 因摇表的电压在DC500V内，与IGBT C/E端正常工作电压相同，可真实检测IGBT状况。
其电压可以通过速度控制，而且电源功率小，测量时不会发生意外。
3 摇表的正极接在C端，负极接在E端。
摇动摇表，显示的数值在100MΩ以上，同时用万用表测量电压，电压可以在150V以上。
二故障IGBT1 G端和C\E端阻值在KΩ以下，并接电阻除外；2 C\E端，用用二极管档测, 表显示100以下，并有声音提示，表示C\E短路；或者用电阻档测，阻值很小。
3 G\E端加触发电压，C\E端正向不导通；4 C/E端耐压测试: 摇表测试，显示的数值在1MΩ以下。
同时用万用表测量电压，电压在15V以下；。
IGBT管的万用表检测方法
IGBT管的万用表检测方法IGBT管的好坏可用指针万用表的Rxlk挡来检测，或用数字万用表的“二极管”挡来测量PN结正向压降进行判断。
检测前先将IGBT管三只引脚短路放电，避免影响检测的准确度；然后用指针万用表的两枝表笔正反测G、e两极及G、c两极的电阻，对于正常的IGBT管（正常G、C两极与G、c两极间的正反向电阻均为无穷大；内含阻尼二极管的IGBT管正常时，e、C极间均有4kΩ正向电阻），上述所测值均为无穷大；最后用指针万用表的红笔接c极，黑笔接e极，若所测值在3．5kΩl左右，则所测管为含阻尼二极管的IGBT管，若所测值在50kΩ左右，则所测IGBT 管内不含阻尼二极管。
对于数字万用表，正常情况下，IGBT管的C、C极间正向压降约为0．5V。
综上所述，内含阻尼二极管的IGBT管检测示意图如图所示，表笔连接除图中所示外，其他连接检测的读数均为无穷大。
如果测得IGBT管三个引脚间电阻均很小，则说明该管已击穿损坏；若测得IGBT管三个引脚间电阻均为无穷大，说明该管已开路损坏。
实际维修中IGBT管多为击穿损坏。
达林顿管的检测方法和参数达林顿晶体管DT（Dar1ington Transistor）亦称复合晶体管。
它采用复合过接方式，将两只或更多只晶体管的集电极连在一起，而将第一只晶体管的发射极直接耦合到第二只晶体管的基极，依次级连而成，最后引出E、B、C三个电极。
图1是由两只NPN或PNP型晶体管构成达林顿管的基本电路。
假定达林顿管由N只晶体管（TI-Tn）组成，每只晶体管的放大系数分别这hFE1、hFE2、hFEn。
则总放大系数约等于各管放大系数的乘积：hFE≈hFE1·hFE2……hFEn因此，达林顿管具有很高的放大系数，值可以达到几千倍，甚至几十万倍。
利用它不仅能构成高增益放大器，还能提高驱动能力，获得大电流输出，构成达林顿功率开关管。
在光电耦合器中，也有用达林顿管作为接收管的。
达林顿管产品大致分成两类，一类是普通型，内部无保护电路，另一类则带有保护电路。
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IGBT短路测试方法详解在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分。
下面2种情况比较常见：1.没有实施短路测试，a.因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；b.觉得短路时电流极大，很恐怖；2.实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准。
短路的定义（1）：桥内短路（直通）命名为“一类”短路硬件失效或软件失效短路回路中的电感量很小(100nH级)VCEsat检测桥臂间短路（大电感短路）命名为“二类”短路相间短路或相对地短路短路回路中的电感量稍大(uH级的)可以使用Vcesat，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的一类短路测试的实施方法一：下图为实施一类短路测试时的示意图。
电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。
上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。
对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。
这就是一个典型的一类短路测试。
一类短路测试的实施方法一的注意事项：该测试需要注意的事项：1.该测试的关注对象是电容组，母排，杂散电感，被测IGBT；2短路回路中的电感量很低，所以上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果，因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细；3.短路测试的能量全部来自母排电容组，通常来说，虽然短路电流很大，但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小，实验前后电容上的电压不会有明显变化；4.上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流；5.该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic；6.电流探头需要测量图中Ic的位置，而不是短铜排的电流，这两个位置的电流波形是不同的；7.下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；8.环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果；对应用者而言，常温实验是比较现实的；但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；9.在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估，或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估，以把握好短路时的电压尖峰，这个值可能会非常高；实验步骤及方法：1.在弱电情况下，确认所发单脉冲的宽度；2.将母线电压调至20~30V，发送一个单脉冲，此时也会发生短路，会有一定的电流，利用此步骤确认电流探头的方向及其他各物理量测量正确，同时确认示波器能正确捕捉该瞬间；这个步骤会比较安全；3.短路测试时，母线不宜过低，否则可能会见到一些奇异的震荡；对于1200V的IGBT，母线为500V起；1700V的IGBT，母线为700V起；3300V的IGBT，1000V起；4.母线加到额定点，将进线接触器断开，放出单脉冲，装置会发出“咚”的一声响，确认示波器捕捉到该时刻；5.通常来说，如果一切都设置正确的话，短路测试是很容易成功的，但也可能由于某些细节没有处理好，存在一定的几率，该测试会失败——这个IGBT会失效，并将电容的能量全部放掉，一般不会爆炸得很厉害；6.第一次发10us的脉冲实际上是一种尝试性测试，其目的是，在尽量低风险的情况下，对设备的短路性能进行最初步的摸底；7.如果第一次10us测试已经发现波形有问题，则需要整改；8.如果第一次10us测试发现IGB没有发生退饱和现象，则可能意味着短路回路电感量太大，需要整改；9.如果第一次10us测试发现波形正常，可以脉冲延长至12us，再做，再延长到15us，再做，如果发现驱动器释放出来的脉冲不再增长，则意味着驱动器对IGBT进行了保护，否则，意味着驱动器保护电路设置有问题，需要整改；对结果的评判（1）下图为某一个测试结果，1.用电流的上升率di/dt求出短路回路中的全部电感量，再减去之前测出的杂散电感，就能得到插入的铜排的感量；2.关注短路电流的最高值，与datasheet中标注的值进行比较，是否过高，电流是否有震荡；3.从IGBT退饱和算起，至电流被关断，期间的时间是否控制在10us内，这个条件是不可以妥协的；某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃，@CONCEPT瑞士实验室红线：Ic蓝线：Vce绿线：Vge4.短路电流的峰值与门极钳位电路有很大的关系，如果门极钳位性能不好，短路电流峰值会很高；5.关注Vce电压，需要多久才退饱和，在关断时刻时，Vce电压尖峰有多高，是否存在危险，有源钳位是否动作；6.门极电压的评判需要比较谨慎，因为这个测试di/dt及du/dt都很大，门极探头很容易测不准某品牌1500A/3300V的IGBT的一类短路测试，Vdc=2200V，Tj=25℃，@CONCEPT瑞士实验室红线：Ic蓝线：Vce绿线：Vge另一个IGBT的测试结果：下图是另外一个1700V的IGBT的一类短路测试结果。
这个IGBT的速度比较快，因此Vce开始先下降，然后IGBT才发生退饱和，Vce才上升至直流母线。
不同的品牌，代数，电压等级，电流等级的IGBT其短路行为会有差别，不过本质是相同的。
某品牌450A/1700V的IGBT的一类短。
路测试，Vdc=1200V，Tj=25℃，@CONCEPT瑞士实验室红线：Vge蓝线：Vce黄线：Ic存在问题的波形：下图是一个在真实装置开发中有问题的结果，如果不做调整这个IGBT会面临较大风险。
下图是同样的装置经过调整，达到了理想的实验结果。
门极钳位（gateclamping）功能的测试：在短路测试中，电流的形状与门极钳位电路的性能密切相关，而门极钳位的功能只有在这个时候才能体现出来。
由于很多人都不太了解IGBT的短路行为，或者是没有深入测试设备的短路性能，因此，导致了对门极钳位电路的不重视。
门极钳位电路出现的原因是IGBT存在米勒电容，在IGBT短路时，米勒电容会影响门极电压，导致短路电流激增，使IGBT承担风险。
越大容量的IGBT，米勒效应越强，门极钳位电路越重要。
差的门极钳位的结果：下图为某型号2片1500A/3300V并联的短路测试波形，使用门极和发射极间的TVS进行门极钳位，如下图示。
母线电压为2200V，实验结果显示，IGBT的电流峰值为13.36kA。
CH1,2：VgeCH34：Vce好的门极钳位的结果：在上页的基础上，完全相同的硬件设置，只是修改了门极钳位电路。
用下图所示的门极钳位电路。
一类短路测试的实施方法二下图为实施一类短路测试的另外一种方法。
给上管IGBT驱动器一个常高信号，使上管保持开通，再给下管发单脉冲。
这个实验的优点是，确保短路回路中的电感量就是直流母线的杂散电感，足够低。
注意事项：1.在前文介绍的短路测试方法一中，有一个缺点，如果插入的短路电缆没有控制好，感量过大，会导致进入了二类短路；2.在并联的情形下做短路测试方法一，如果并联的桥臂中插入的感量不一致，不对称，非常容易导致炸管；3.短路测试方法二中，短路回路的电感量非常稳定，就等于电容，母排，IGBT模块的杂散电感之和，短路电流变化率很高，轻易就能达到5000A/us的水平；4.在这个实验中，短路脉冲的宽度必须被控制住，从窄至宽慢慢放开；5.这个实验中，放出单脉冲的那只IGBT总是会先退出饱和区；二类短路测试方法：在实际运行的机器中，二类短路是比较容易遇到的短路类型，例如逆变器在拖动电机时，电机定子侧短路，此时就是二类短路。
对这种短路的测试方法是在短路回路中插入某一数值的感量，然后观察其短路行为。
波形右图所示为二类短路的测试波形，IGBT导通后，首先进入饱和导通，然后随着电流的增加，当电流到达IGBT的退饱和点时，IGBT电压迅速上升。
这标志着IGBT退出了饱和区。
然后驱动器经过定时后，关断IGBT。
过流保护功能的验证当短路回路中的电感量继续增大时，就会变成过流。
过流的特征是：1.电流斜率较低，霍尔器件能侦测到；2.电流一定会流过桥臂输出端；因此，霍尔元件就是过流保护电路的关键元器件。
关于霍尔的动态性能，有2个参数是最重要的：1.di/dt跟随精度2.响应时间下图摘自某霍尔的datasheet：霍尔元件的关键性能指标：用双脉冲测试方法，把IGBT的电流测出来并显示在示波器上，并以此为参考。
将霍尔的输出信号，经过系统的滤波后，也放在示波器上。
观察所检测的信号是否能及时并准确地跟随被测电流。
霍尔的响应时间通常在1us以内，对于过流保护这项功能来说，已经足够快了，只要系统传输这个信号时，不要过分的插入惯性环节，这个响应时间是足够的。
霍尔的电流跟随精度通常能达到50A/us，或者100A/us，这个水平也是很快的了，通常过流现象在时间上并不苛刻，IGBT完全能在几十或者几百us内耐受得住。
电流环的带宽对系统的贡献：在电力电子系统中，控制对象总是某个或者某几个物理量，其中，电流环是最重要的控制环路。
电流环通常是内环，它具有带宽高，速度快，动态响应快的特点。
因为电流是由电感量限制的，所以电感量越低，电流的变化速度就越高，电流环如果要把握住这个电流，就需要更高的带宽。
可以这样说，控制系统的电流环带宽越高，系统对电流的把控能力就越强，在遇到过流现象时，系统会越早知道，并做出反应。
所以，建议将电流环的带宽做高些，以便系统能更好的把控电流。
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