IGBT短路测试方法的介绍
IGBT模块短路的性能有哪些?寄生导通现象有哪些?
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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。
IGBT测试方法
IGBT测量l 、判断极性首先将万用表拨在R×1K 。
挡,用万用表测量时,若某一极与其它两极阻值为无穷大,调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大,则判断此极为栅极(G )。
其余两极再用万用表测量,若测得阻值为无穷大,调换表笔后测量阻值较小。
在测量阻值较小的一次中,则判断红表笔接的为集电极(C ) :黑表笔接的为发射极(E )。
2 、判断好坏将万用表拨在R×10KQ 档,用黑表笔接IGBT 的集电极(C ) ,红表笔接IGBT 的发时极( 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 ) ,这时工GBT 被触发导通,万用表的指针摆向阻值较小的方向,并能站们指示在某一位置。
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。
此时即可判断IGBT 是好的。
3 、注意事项任何指针式万用表铃可用于检测IGBT 。
注意判断IGBT 好坏时,一定要将万用表拨在R×IOK挡,因R×IKQ 档以下各档万用表内部电池电压太低,检测好坏时不能使IGBT 导通,而无法判断IGBT 的好坏。
此方法同样也可以用护检测功率场效应晶体管( P 一MOSFET )的好坏。
粗测IGBT放大性能可以用下面方法用指针万用表X10挡,像用筷子的方法持表棒。
黑表棒接C,红表棒接E,左手两手指同时触碰G-E两极。
万用表指示为无穷大,说明IGBT截止正常,手指离开能保持读数为正常,然后再同时触碰G-C两极,万用表向阻值小的方向偏摆,摆幅大好,手指离开度数能保持的为正常,如果不能保持的就是坏的如果手指太干燥,可以搞点口水弄湿润会爽些,呵呵PNP型的反接表棒,方法一样.MOS管也可以类似方法测量的快捷测量用指针万用表简单的测量,先直接量一下C,E间是否导通,在C,E,E,C都通,既坏的.在CE,不通的情况下,进行下步骤.先在IGBT的G脚和E脚加正向电压,{即万用表打在×10挡,黑表笔接G,红表笔接E},只要稍微接通一下,然后量C,E间的导通电阻,很小,再在G,E间加反向电压(红表笔接G,黑表笔接E),然后量C,E间的导通电阻,无穷大.这样就是好的.检测IGBT模块的的办法以两单元为例:用模拟万用表测量静态测量:把万用表放在乘100档,测量黑表笔接1端子、红表笔接2端子,显示电阻应为无穷大;表笔对调,显示电阻应在400欧左右.用同样的方法,测量黑表笔接3端子、红表笔接1端子, 显示电阻应为无穷大;表笔对调,显示电阻应在400欧左右.若符合上述情况表明此IGBT的两个单元没有明显的故障. 动态测试: 把万用表的档位放在乘10K档,用黑表笔接4端子,红表笔接5端子,此时黑表笔接3端子红表笔接1端子, 此时电阻应为300-400殴,把表笔对调也有大约300-400殴的电阻表明此IGBT单元是完好的. 用同样的方法测试1、2端子间的IGBT,若符合上述的情况表明该IGBT也是完好的.将万用表拨在R×10KΩ挡,用黑表笔接IGBT 的漏极(D),红表笔接IGBT 的源极(S),此时万用表的指针指在无穷处。
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模块的测试方法
场效应管MOS管和IGBT模块的测试方法技巧MOS管(MOSFET)的测试方法:场效应管,如果已知型号与管脚,用万用电表测G(栅极)和S(源极)之间,G与D(漏极)之间没有PN结电阻,说明该管子已坏.用万用电表的R×1kΩ档,其表棒分别接在场效应管的S极和D极上,然后用手碰触管子和G极,若表针不动,说明管子不好;若表针有较大幅度的摆动,说明管子可用.另外:1、结型场效应管和绝缘栅型场效应管的区别(1)从包装上区分由于绝缘栅型场效应管的栅极易被击穿损坏,所以管脚之间一般都是短路的或是用金属箔包裹的;而结型场效应管在包装上无特殊要求. (2)用指针式万用表的电阻档测量用万用表的“R×lk”档或“R×100”档测G、S管脚间的阻值,N结的正、反向阻值,此管为结型管.2、用万用表电阻档判别结型场效应管管脚一般用R×1k或R×100档进行测量,测量时,任选两管脚,测正、反向电阻,阻值都相同(均为几千欧)时,该两极分别为D、S极(在使用时,这两极可互换),余下的一极为由于绝缘栅型场效应管在测量时易损坏,所以不使用此方法进行管脚识别,一般以查手册为宜.简单方法检测IGBT模块的好坏:l 、判断极性首先将万用表拨在R×1K 。
挡,用万用表测量时,若某一极与其它两极阻值为无穷大,调换表笔后该极与其它两极的阻值仍为无穷大,则判断此极为栅极( G )。
其余两极再用万用表测量,若测得阻值为无穷大,调换表笔后测量阻值较小。
在测量阻值较小的一次中,则判断红表笔接的为集电极( C ):黑表笔接的为发射极( E )。
2 、判断好坏将万用表拨在R×10KQ 档,用黑表笔接 IGBT 的集电极( C ),红表笔接 IGBT 的发时极( 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 ),这时工 GBT 被触发导通,万用表的指针摆向阻值较小的方向,并能站们指示在某一位置。
IGBT驱动器短路保护功能的测试方法
IGBT驱动器短路保护功能的测试方法IGBT在应用中要解决的主要问题就是如何在过流、短路和过压的情况下对IGBT实行比较完善的保护。
过流故障一般需要稍长的时间才使电源过热,因此对它的保护都由主控制板来解决。
过压一般发生在IGBT关断时,较大的di/dt在寄生电感上产生了较高的电压,这需要用缓冲电路来钳制,或者适当降低关断的速率。
短路故障发生后瞬时就会产生极大的电流,很快就会损坏IGBT,主控制板的过流保护根本来不及,必须由驱动电路或驱动器立刻加以保护。
因此驱动器的短路保护功能设计的是否完善,对电源的安全运行至关重要。
拿到一个驱动电路,使用前先测试一下它的短路保护功能是否完善,是很有必要的。
本文介绍两种测试方法。
1、第一种测试方法图中PWM信号送到驱动器的信号输入端,故障后再启动电容Creset=10nF,Dhv是高反压快恢复管,限流电阻Rlimit=10-100R,电容C=10-470uF。
示波器可在驱动器的输入和输出端监测。
如果不接Creset,则驱动器输出端输出的是约1ms的脉冲,也就是IGBT 每1ms短路一次。
考虑到有的IGBT在这种情况下时间长了仍有可能过热烧毁,接入10nF的Creset后,则为约12ms短路一次,保证了IGBT的安全。
过流动作阈值设置电阻Rn的选取,请根据所试驱动器说明中的关于Rn的说明和所试验IGBT的正向伏安特性曲线选取合适的阻值。
在单管电路的开关电源中,接入适当的Creset后,可以省去通常的短路信号反馈光耦,仅靠落木源驱动器自身就能保证IGBT的安全运行,这也是落木源产品的特点之一。
2、第二种测试方法与第一种方法类似,只是不让IGBT始终保持短路,用手工来短路A、B两点。
这种短路试验比第一种更严酷,对驱动器的要求也更高,因为手工短路,不可能一下接实,实际是一连串的通断过程。
落木源的驱动器可以保证您的IGBT的安全。
注意:实验时一定注意人身安全,最好在工频输入处加一个隔离变压器。
IGBT的检测方法
IGBT的检测方法IGBT(Insulated-Gate Bipolar Transistor)是一种集大功率Bipolar Transistor和MOSFET优点于一身的器件,具有高开关速度、低功耗和高电压能力等特点,广泛应用于电力电子设备中。
IGBT的检测方法主要包括静态电特性测试、动态电特性测试和可靠性测试等。
1.静态电特性测试:-静态电流放大因子(HFE)测试:通过对基极电流和集电极电流之间的关系进行测试,可以评估IGBT的放大性能。
-开关特性测试:测试IGBT的开启电压和关闭电压,以及开启和关闭过程中的电流波形,以评估其开关速度和效率。
-静态电阻测试:通过测量IGBT的导通电阻和截止电阻,可以评估其导通和截止状态下的能量损耗和热特性。
2.动态电特性测试:-开关速度测试:通过测量IGBT的开启时间和关闭时间,以及电流和电压之间的响应时间,评估其动态响应和开关速度。
-反馈电容测试:IGBT内部的反馈电容对开关速度和功耗有重要影响,通过测试反馈电容的大小和频率特性,可以评估IGBT的性能。
-热响应测试:IGBT工作时会有一定的热功耗,通过测试其温度响应和热传导性能,可以评估其传热和温度稳定性。
3.可靠性测试:-温度稳定性测试:测试IGBT在不同温度下的静态和动态特性,评估其在不同工作温度下的性能和可靠性。
-电压应力测试:通过施加不同电压和电流的应力,测试IGBT在额定工作条件下的可靠性和耐压能力。
-寿命测试:通过长时间连续工作或循环工作,评估IGBT的寿命和可靠性。
-环境适应性测试:测试IGBT在不同工作环境、湿度和振动条件下的性能和可靠性,以评估其适应各种工作环境的能力。
以上是IGBT的检测方法的基本介绍,具体的测试方法和设备会根据不同的应用、需求和标准有所差异。
IGBT的测试对于确保其正常工作、提高产品质量和可靠性非常重要,因此在生产过程中需要进行严格的测试和筛选。
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。
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。
IGBT的检测方法
IGBT的检测方法IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是一种半导体功率开关器件,广泛应用于电力电子设备中的逆变器、变频器、交流调速器等领域。
为确保IGBT的正常运行,需要进行定期的检测和维护。
下面将介绍IGBT的检测方法。
1.IGBT的外观检测外观检测是最简单的IGBT检测方法之一、操作人员应检查IGBT外壳是否有破损、变形、漏油等情况。
同时还要检查IGBT引脚是否完好、连接是否松动。
若发现任何异常,应及时进行修复或更换。
2.IGBT的导通和绝缘检测IGBT在正常工作时应处于导通状态,即正向极化。
可以使用数字万用表或特殊的IGBT检测仪进行导通测试。
通过记录测试值,可以得知IGBT是否导通正常。
此外,还可以使用绝缘电阻测试仪测量IGBT的绝缘电阻,确保其与外壳之间的绝缘性能良好。
3.IGBT的耐压测试耐压测试是测试IGBT的绝缘性能的一种方法。
通过对IGBT的引脚与壳体之间施加高电压,检测其是否能够承受所需的工作电压。
耐压测试也可以用来检测IGBT之间的电气隔离性能。
4.IGBT的正向和反向电流测试正向电流测试可以用来验证IGBT的导通性能。
通过施加正向电流,检测IGBT的导通特性是否符合要求。
反向电流测试可以用来检测IGBT的阻断能力。
通过施加反向电流,检测IGBT是否能够正常阻断电流。
5.IGBT的温度测试6.IGBT的电路参数测试7.IGBT的堆叠测试堆叠测试是针对IGBT模块的一种检测方法。
可以通过串联多个IGBT 模块,来测试其整体的性能。
堆叠测试可以验证IGBT模块的通流能力、散热性能等。
总结起来,IGBT的检测方法包括外观检测、导通和绝缘检测、耐压测试、正向和反向电流测试、温度测试、电路参数测试和堆叠测试。
通过这些检测方法,可以确保IGBT的正常工作和长期稳定性能。
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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
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另一个IGBT的测试结果
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差的门极钳位的结果
左图及下图为某型号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。
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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;
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实验步骤及方法(1)
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;
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M 3~
SC Case 2 M 3~
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。
IGBT短路测试方法的介绍
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概述
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;
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;
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对结果的评判(1)
右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 减去之前测值,与 datasheet中标注的值进行比 较,是否过高,电流是否有 震荡;
接触器
粗
Ls
短
的
调压器
铜
+整流
U
排
Vce
Vge T1
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Ic
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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
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;
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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。
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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;
右图是另外一个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
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对结果的评判(2)
4. 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
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
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。
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短路的定义(1)
桥臂内短路(直通)
SC Case 1
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存在问题的波形
左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。
右图是同样的装置经过调整, 达到了理想的实验结果。
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5. 该测试需要测量三个物理量,分别是,下管的Vce,Vge,及 Ic;
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