IGBT制造技术

本发明专利技术提供一种

【技术实现步骤摘要】
IGBT模块性能测试方法及系统


[0001]本专利技术涉及测试
，尤其涉及一种
IGBT
模块性能测试方法及系统
。

技术介绍

[0002]IGBT
（
Insulate
‑
Gate Bipolar Transistor
，绝缘栅双极晶体管）是一种常用电子器件，广泛应用于电机
、
变换器（逆变器）等设备中，具有功率增益高
、
开关速度快
、
输入阻抗高等特点，然而，在对
IGBT
进行出厂测试的过程中，通常只检测其发射极和集电极的导通情况等，并不会对以上功率增益
、
开关速度
、
输入阻抗等指标进行单独测试，然而，在选用
IGBT
时，以上指标通常为使用者重点关注的指标，在未对以上指标单独测试的情况下，使用者难以了解以上指标，可能造成使用
IGBT
的设备性能不达标
。
[0003]公开于本申请
技术介绍
部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般
技术介绍
的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种
IGBT
模块性能测试方法及系统，能够解决未单独测试
IGBT
的功率增益
、
开关速度
、
输入阻抗等特点，导致难以了解
IGBT
的性能的技术问题
。
[0005]根据本专利技术的第一方面，提供一种
IGBT
模块性能测试方法
,
包括：将待测
IGBT
模块的栅极接入电压可调的第一栅极电源，将待测
IGBT
模块的集电极接入电压可调的集电极电源，并将待测
IGBT
模块的发射极接地；将对照场效应管的栅极接入电压可调的第二栅极电源，将对照场效应管的漏极接入电压可调的漏极电源，并将对照场效应管的源极接地；设定所述第一栅极电源的第一栅极电压，将所述集电极电源的电压分别调节为多个集电极电压值，并分别采集与多个集电极电压值对应的发射极电流值；根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测
IGBT
模块一致的第二栅极电压；根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的功率增益评分；根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和所述发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的输入阻抗评分；将所述集电极电源和漏极电源的电压值设置为相同电压值，并将所述发射极和所述源极分别接入型号相同的电热器件；根据预设频率对所述待测
IGBT
模块的栅极施加所述第一栅极电压，根据所述预设频率对所述对照场效应管的栅极施加所述第二栅极电压，在预设时间段后分别检测与发射极连接的电热器件的第一温度以及与源极连接的电热器件的第二温度；根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述待测
IGBT
模块的开关速度评分；
根据所述开关速度评分
、
所述输入阻抗评分和所述功率增益评分，确定所述待测
IGBT
模块的性能评分
。
[0006]根据本专利技术的第二方面，提供一种
IGBT
模块性能测试系统，包括：第一接入模块，用于将待测
IGBT
模块的栅极接入电压可调的第一栅极电源，将待测
IGBT
模块的集电极接入电压可调的集电极电源，并将待测
IGBT
模块的发射极接地；第二接入模块，用于将对照场效应管的栅极接入电压可调的第二栅极电源，将对照场效应管的漏极接入电压可调的漏极电源，并将对照场效应管的源极接地；第一采集模块，用于设定所述第一栅极电源的第一栅极电压，将所述集电极电源的电压分别调节为多个集电极电压值，并分别采集与多个集电极电压值对应的发射极电流值；第二栅极电压模块，用于根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测
IGBT
模块一致的第二栅极电压；功率增益评分模块，用于根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的功率增益评分；阻抗评分模块，用于根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和所述发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的输入阻抗评分；第三接入模块，用于将所述集电极电源和漏极电源的电压值设置为相同电压值，并将所述发射极和所述源极分别接入型号相同的电热器件；检测模块，用于根据预设频率对所述待测
IGBT
模块的栅极施加所述第一栅极电压，根据所述预设频率对所述对照场效应管的栅极施加所述第二栅极电压，在预设时间段后分别检测与发射极连接的电热器件的第一温度以及与源极连接的电热器件的第二温度；开关速度评分模块，用于根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述待测
IGBT
模块的开关速度评分；性能评分模块，用于根据所述开关速度评分
、
所述输入阻抗评分和所述功率增益评分，确定所述待测
IGBT
模块的性能评分
。
[0007]根据本专利技术，可通过对照场效应管来对
IGBT
模块功率增益高
、
开关速度快
、
输入阻抗高等特点进行对比测试，且对比测试可提升测试的准确性，便于使用者了解
IGBT
模块的上述特点以及整体性能，降低使用
IGBT
模块的设备性能不达标的概率
。
在确定第二栅极电压时，可利用第二栅极电压与第二输出特性函数的斜率的正相关关系，通过当前的第二栅极电压对应的第二输出特性函数的斜率来逐步接近参考斜率，提升对于使对照场效应管的输出特性与待测
IGBT
模块一致的第二栅极电压的计算效率
。
在确定功率增益评分时，通过
IGBT
模块的功率增益相对于对照场效应管的功率增益的优势来求解待测
IGBT
模块的功率增益评分，提升功率增益评分的客观性和准确性
。
在确定输入阻抗评分时，可确定待测
IGBT
模块的输入阻抗相对于对照场效应管的输入阻抗的优势，提升输入阻抗评分的准确性和客观性
。
在确定开关速度评分时，可通过测量相同的电热器件的发热情况来确定待测
IGBT
模块和对照场效应管的导通时间，以确定二者的开关时间，进而确定二者的开关速度之比，可客观地反映待测
IGBT
模块的开关速度与对照场效应管的开关速度的接近程度，准确地表示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
IGBT
模块性能测试方法，其特征在于，包括：将待测
IGBT
模块的栅极接入电压可调的第一栅极电源，将待测
IGBT
模块的集电极接入电压可调的集电极电源，并将待测
IGBT
模块的发射极接地；将对照场效应管的栅极接入电压可调的第二栅极电源，将对照场效应管的漏极接入电压可调的漏极电源，并将对照场效应管的源极接地；设定所述第一栅极电源的第一栅极电压，将所述集电极电源的电压分别调节为多个集电极电压值，并分别采集与多个集电极电压值对应的发射极电流值；根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测
IGBT
模块一致的第二栅极电压；根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的功率增益评分；根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和所述发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的输入阻抗评分；将所述集电极电源和漏极电源的电压值设置为相同电压值，并将所述发射极和所述源极分别接入型号相同的电热器件；根据预设频率对所述待测
IGBT
模块的栅极施加所述第一栅极电压，根据所述预设频率对所述对照场效应管的栅极施加所述第二栅极电压，在预设时间段后分别检测与发射极连接的电热器件的第一温度以及与源极连接的电热器件的第二温度；根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述待测
IGBT
模块的开关速度评分；根据所述开关速度评分
、
所述输入阻抗评分和所述功率增益评分，确定所述待测
IGBT
模块的性能评分
。2.
根据权利要求1所述的
IGBT
模块性能测试方法，其特征在于，根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测
IGBT
模块一致的第二栅极电压，包括：对所述集电极电压值和对应的发射极电流值进行拟合，获得在待测
IGBT
模块的栅极电压为所述第一栅极电压的情况下的第一输出特性函数；确定所述第一输出特性函数的参考斜率；设定第1个第二栅极电压，将漏极电源调节为多个漏极电压值，并采集对应的多个源极电流值；对所述多个漏极电压值以及对应的多个源极电流值进行拟合，获得在对照场效应管的栅极电压为第1个第二栅极电压的情况下的第1个第二输出特性函数；确定第1个第二输出特性函数的斜率；如果第1个第二输出特性函数的斜率与所述参考斜率之间的差距大于或等于第一差距阈值，根据所述第1个第二输出特性函数的斜率
、
所述第一输出特性函数的参考斜率，以及第1个第二栅极电压，确定第2个第二栅极电压；如果第
i
个第二输出特性函数的斜率与所述参考斜率之间的差距大于或等于第一差距阈值，根据所述第
i
个第二输出特性函数的斜率
、
所述第一输出特性函数的参考斜率，以及第
i
个第二栅极电压，确定第
i+1
个第二栅极电压，其中，
i
为大于1的正整数；如果第
i+1
个第二栅极电压与所述参考斜率之间的差距小于第一差距阈值，则将第
i+1
个第二栅极电压确定为使所述对照场效应管的输出特性与所述待测
IGBT
模块一致的第二栅极电压
。3.
根据权利要求2所述的
IGBT
模块性能测试方法，其特征在于，如果第
i
个第二输出特性函数的斜率与所述参考斜率之间的差距大于或等于第一差距阈值，根据所述第
i
个第二输出特性函数的斜率
、
所述第一输出特性函数的参考斜率，以及第
i
个第二栅极电压，确定第
i+1
个第二栅极电压，包括：根据公式确定第
i+1
个第二栅极电压，其中，为第
i
个第二栅极电压，为第
i
个第二输出特性函数的斜率，为所述参考斜率
。4.
根据权利要求1所述的
IGBT
模块性能测试方法，其特征在于，根据所述第一栅极电压
、
所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测
IGBT
模块的功率增益评分，包括：将集电极电源和漏极电源设置为相同的电压值；在第一栅极电压的作用下，采集待测
IGBT
模块的发射极的第一电流；将第一栅极电压增大预设比例，采集待测
IGBT
模块的发射极的第二电流；在第二栅极电压的作用下，采集对照场效应管的漏极的第三电流；将第二栅极电压增大预设比例，采集对照场效应...

【专利技术属性】
技术研发人员：高乾，张小宁，周悦贤，
申请(专利权)人：江苏摩派半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：