【正文】 )，及輸出總電流，每個均流測試不低于5次，并記錄測試數(shù)據(jù)及均流波形，如圖1011。測試過程中需要注意以下事項：l 測量時要使用相同型號的電流采樣設備(不同型號會導致采樣波形相位不一致)。l 均流測試要求被測電路對稱，在電路不對稱情況下，測試數(shù)據(jù)只能做參考使用?？蛰d時均流波形(兩模塊并聯(lián))圖10 空載均流波形限流時均流波形(兩模塊并聯(lián))圖11 限流均流波形l 并聯(lián)模塊輸出電流相位一致。l 同相并聯(lián)模塊，每個模塊輸出電流均方根值差值≤177。3%(平均均方根值)。驗證IGBT模塊在輸出短路情況下，模塊是否可以承受廠商宣稱的電流應力以及是否可以及時保護。在室溫（25℃177。2℃）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應功率等級的變頻器上。使用特制的短路測試工裝，小短路測試工裝規(guī)定導線長度1 米，導線截面積25mm2，適用30KW 以下變頻器的短路測試；大短路測試工裝規(guī)定導線長度1 米，導線截面積185mm2，適用37KW 以上變頻器的短路測試。短路測試中，測量流過短路電流的上橋和下橋IGBT集射極電壓（Vce），并記錄最大峰值，計算△U=Vce峰值 實驗中的變頻器的母線電壓值。測試中注意判別所測量的Vce 電壓是否正確，正確的IGBT發(fā)生短路關斷時的電壓波形應如下圖中的綠色或紫色波形，在IGBT關斷時（電流開始下降時）Vce應有明顯的沖高過程。短路Vce波形如圖1213：(黃色短路電流，紫色綠色短路Vce電壓，粉色故障信號)圖12 短路Vce波形圖13 短路Vce波形短路測試中，測量流過短路電流的IGBT(上橋或下橋)門極驅動電壓波形，并記錄最大值，注意觀察因短路導致門極驅動電壓抬升的幅度，如圖14所示：短路門極驅動電壓波形：(黃色短路電流，綠色短路Vce，紫色短路門極驅動電壓)相間短路時，門極驅動電壓被明顯抬升，抬升幅度3V左右, Vge(max) +20V。圖14 短路Vge波形短路測試中，注意短路Vce電壓波形，短路過程中如果流過IGBT的電流足夠大時，會使IGBT進入主動工作區(qū)，這種狀態(tài)下IGBT的Ic電流完全飽和，即短路電流不會隨短路時間的增加而繼續(xù)上升。在主動工作區(qū)時短路Vce滿足： Vce(上橋)+Vce(下橋)=VPN(母線)在上式關系下，如果IGBT晶元本身性能及IGBT封裝工藝相差不大的情況下，在理論上可等效為：Vce(上橋)=Vce(下橋)=1/2VPN(母線)。如圖1516所示：合格：IGBT進入主動工作區(qū)后，上下橋的Vce電壓相差＜100V。圖中：黃色電流，綠色粉色Vce電壓，紫色故障信號圖15 IGBT進入主動區(qū)的短路Vce波形不合格：IGBT進入主動工作區(qū)后，上下橋的Vce電壓相差＞400V。圖中：黃色電流，綠色粉色Vce電壓，紫色故障信號圖16 IGBT進入主動區(qū)的短路Vce波形短路測試應包括三相輸出兩兩之間的相間短路以及每相對地短路。每次短路測試至少進行5次，測量并記錄短路電流的最大值以及短路電流上升時間等。測試過程中需要注意以下事項：l 短路測試時，變頻器有可能會炸機，需要使用防護罩將測試樣機隔離，人不要離變頻器太近。l 測量短路電流上升時間時，IGBT保護關斷是以短路電流下降為依據(jù)的，但應注意區(qū)分模塊短路自限流功能造成的短路電流下降、IGBT保護關斷造成的短路電流下降及IGBT在保護關斷之前恰碰到窄脈沖關斷造成的短路電流下降。l 短路試驗時，使用示波器的通道比較多，而現(xiàn)有示波器通道多數(shù)為共地模式，要防止各信號通道間的相互干擾。建議測試設備電源隔離處理。l 短路電流上升時間≤10μS(相間短路)；且短路電流峰值Isc≤K*(VgeVth)2，方為合格。式中K為常數(shù)，可根據(jù)模塊規(guī)格書中Isc測試條件(Vge、Vth取最大值)計算得出；Vge為實測短路門極驅動電壓Max值；Vth為實測IGBT晶元閾值電壓Max值。l +△U≤，否則不合格。式中U= 變頻器的額定母線電壓；△U= Vce峰值實驗中的變頻器母線電壓值；Vces= IGBT數(shù)據(jù)表給出的參數(shù)。l IGBT在主動工作區(qū)域內工作時，短路電流流過的上下橋Vce相差小于300V為合格，否則不合格。l 短路測試Vge電壓須符合：20V≤Vge≤+20V注：短路電流上升時間是指從短路電流開始上升到IGBT開始保護關斷的時間，具體示例如圖17所示：圖17 IGBT短路時間示例檢驗模塊內部集成溫度檢查電路設計是否合理，驗證模塊在滿載下是否滿足熱應力降額要求。在室溫（25℃177。2℃）環(huán)境下，將IGBT模塊裝配在相應功率等級的變頻器上測量IGBT模塊在滿載工況下的溫升。IGBT模塊溫度點選取如圖1821所示：選在離晶圓垂直距離最近的基板邊緣。圖18單橋臂整流模塊測試點布置圖19 PIM模塊測試點布置圖20 單橋臂IGBT模塊測試點布置圖21 溫度檢測點的測試點布置分別按照G/P型變頻器默認載頻滿載運行，在測試過程中要維持電流滿載，風道水平，保證機器風扇都正常工作及風道暢通。測試點溫度不在上升后(一般需1個小時)，繼續(xù)維持此條件運行30分鐘以上，然后記錄各個測試點溫升數(shù)值。溫升測試需要同時滿足以下條件方為合格l IGBT模塊所有測試點溫升值≤40℃，且IGBT計算結溫小于廠商規(guī)格。l 替代器件最高溫升點≤原器件最高溫升點 + 5℃。 IGBT晶元結溫測試 檢驗模塊內部IGBT、續(xù)流二極管結溫在額定負載以及過載的條件下是否滿足降額要求。在默認載頻，帶額定負載，溫度穩(wěn)定后，測量模塊基板邊緣的溫升。在默認載頻， 150%周期性過載 (根據(jù)變頻器過載能力選擇)情況下，溫度穩(wěn)定后，測量模塊基板邊緣的最大溫升 (近似為IGBT或二極管底部殼溫升)。150%周期性過載測試步驟：對于15KW以下的變頻器用對托電機加載，按下述方法進行過載溫升測試；l 為保證輸出轉矩穩(wěn)定，待測變頻器設定為矢量運行（開環(huán)或閉環(huán)）；l 加載用的變頻器設定為閉環(huán)矢量運行，運行頻率設為0Hz，轉矩上限設定方式選擇為模擬量給定（AI1或AI2），由信號發(fā)生器給定；l 設定信號發(fā)生器，選定方波輸出，根據(jù)待測變頻器的輸出電流，調節(jié)最大值、最小值、周期為300S（5mins），占空比設定為20%。如圖21所示：圖22 信號發(fā)生器輸入脈沖波形圖22為待測變頻器周期性過載時的輸出電流波形：圖23 過載電流波形對于15KW以上的變頻器用勵磁電機或電感，按下述方法進行過載時的溫升測試：l 在默認載頻，帶額定負載，溫度穩(wěn)定后，測量模塊基板邊緣的溫升；l 在上述基礎上，變頻器不停機：若帶勵磁電機，緩慢調節(jié)勵磁電流，使輸出電流在120%變頻器額定電流，持續(xù)10mins；然后再增大勵磁電流（調節(jié)時間在25S內，防止變頻器跳OC），使輸出電流在150%變頻器額定電流，持續(xù)30S，記錄此時模塊基板邊緣的最大溫升；（備注：整個過程中不能出現(xiàn)停機）l 在第一步基礎上，若帶電感，采用VF控制方式，調節(jié)電機額定電壓和電機額定頻率，使輸出電流在120%變頻器額定電流，持續(xù)10mins；然后急停機，調節(jié)電機額定電壓或電機額定頻率（時間盡可能短）使輸出電流在150%變頻器額定電流，記錄此時模塊基板邊緣的最大溫升；l 計算IGBT的損耗：：IGBT損耗：導通損耗：開關損耗、： IGBT輸出特性曲線，近似為一條直線，是橫坐標交點，是直線斜率：輸出電流峰值：調制比(輸出電壓峰值除以母線電壓，兩象限變頻器近似為1)：輸出功率因數(shù)：開關頻率：規(guī)格書中注明IGBT在特定測試條件下，IGBT每次開通的損耗：規(guī)格書中注明IGBT在特定測試條件下，IGBT每次關斷的損耗：規(guī)格書中注明的特定測試條件，電流值： 變頻器的母線電壓：規(guī)格書中注明的特定條件，電壓。l 計算續(xù)流二極管的損耗：：二極管損耗、：二極管通態(tài)特性曲線:, 是橫坐標交點，是直線斜率、定義同上、：規(guī)格書中注明二極管的特定測試條件下。l 計算IGBT、續(xù)流二極管的結溫、和、：(：最高環(huán)境溫度)計算出的結溫滿足以下條件方為合格l 、＜70%最高允許結溫。l 、＜75%最高允許結溫。8. 數(shù)據(jù)記錄及報告格式測試過程中每個測試點要依據(jù)測試數(shù)據(jù)記錄表格指定格式填寫，記錄完畢后應由測試人員歸檔保存作為測試數(shù)據(jù)原始記錄，以便后期確認原始測試結果及產品失效分析的依據(jù)。數(shù)據(jù)記錄表格格式請參見各測試項目所要求表格格式。為確保測試報告一致性及規(guī)范性，IGBT測試報告應按照規(guī)定格式生成。具體報告格式請參見IGBT認證測試報告模板。能否替代的測試結論得出時，需分別說明：器件測試是否合格(符合規(guī)格書標準即合格)。應用產品測試是否合格。因替代測試時存在這樣的問題：在現(xiàn)有機型上是否可應用？可應用的情況下，存在是局部替代還是完全替代(替代時需要調整系統(tǒng)參數(shù)且原模塊不能兼容的屬于局部替代；完全不用改動或改動后原模塊也可兼容的屬于完全替代) ？另外需注明，在哪些機型上屬于局部替代？哪些機型上屬于完全替代？完全不能替代的情況為應用產品測試不合格。