IT6400可编程直流电源电动车用大功率 IGBT 模块测试方案

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器 件，为世界公认的电力电子第三次技术革命的代表性产品，具有高频率，高电压，大电 流，易于开关等优良性能。IGBT 模块是由 IGBT 与 FWD（续流二极管芯片）通过特定的 电路桥接封装而成的模块化半导体产品，IGBT 模块具有节能、安装维修方便、散热稳定 等特点；当前市场上销售的多为此类模块化产品。随着节能环保等理念的推进，此类产 品在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。应用产 品如风力发电变频器、光伏逆变器、轨道交通牵引变流器、电动汽车电机控制及充放电 控制等。

国外企业如英飞凌、 ABB、三菱等厂商研发的 IGBT 器件产品规格涵盖电压 600V‐ 6500V，电流 2A‐3600A，已形成完善的 IGBT 产品系列。我国却是全球最大的功率半导体 消费市场，2016 年 IGBT 市场规模约为 105.4 亿人民币，占全球市场的 40%以上，未来 一段时期仍将保持 15%以上的速度增长，市场潜力巨大。但 IGBT 芯片技术含量极高， 制造难度非常大，其研发、制造、应用是衡量一个**科技创新和高端制造业水平的重 要标志。封装 IGBT 模块所用芯片大多由英飞凌、ABB 等国外公司提供，只有极少量的芯 片由国内生产，国产 IGBT 芯片年产值不到 1 亿元。国内厂家一方面加速扩大 IGBT 模块 生产规模，一方面大力投入 IGBT 芯片研发。   

以新能源汽车应用 IGBT 模块为例，电动控制系统的 IGBT 模块成本约占整车成本 10%，车载空调控制系统及充电系统同样用到 IGBT 模块。IGBT 的芯片研发、模块封装、 模块应用都需要有高性能的测试设备来保证产品质量。艾德克斯电子致力于“功率电子” 产品为核心的产业测试解决方案的研究，也为 IGBT 模块提供大功率高精度测试方案。

IGBT 的端子为 C：集电极、G：栅极、E：发射极，一般在 G 和 E 之间接入‐15V~+15V 范围间电压，驱动 IGBT 关导通或关断通过正负电压的交替，实现 IGBT 的导通和关断控制。

电动车用 IGBT 模块常用的典型型号为 650V、550A 的模块，其测试项目，主要包括 额定值测试、特性测试、耐久性及可靠性测试等。在额定值测试中，我们可以选用艾德 克斯 IT6500D、IT8900、IT6432 等设备完成测试。

1、集电极‐发射极截止电流 ICES 测试

测试条件：在 VCE=650V，VGE=0V，Tvj=25°C 的条件下，Ices 需要小于等于 5mA。 推荐设备：IT6516D（750V/15A/1800W），IT6432   

IT6500D 系列宽范围大功率直流电源，功率高达 30kW,电压电流输出高达 1000V、1200A， 支持 CV\CC\CW 模式下上升下降时间可调，具有高分辨率及高精度，模块化设计在大功 率应用中更加稳定。

2、栅极‐发射极漏电流 IGES 测试

测试条件：在 VCE=0V，VGE=20V，Tvj=25°C 的条件下，测试 Iges 电流。 推荐设备：IT6432

IT6432 双极性直流电源，输出为±30V、±5A，同时具有超高的电流量测精度达 0.005%+0.3uA，电流显示分辨率高达 100nA。

3、栅极‐发射极阈值电压 VGE(th)测试

测试条件：将 C 和 E 之间短接，从零开始逐渐增加栅极‐发射极（GE）间的电压,当检测 到集电极电流达到规定 13mA，记录此时的 VGE 值。

测试设备：IT6432   

4、集电极‐发射极饱和电压 VCE(sat)测试

测试条件：由电压源对被测器件施加规定 15V 电压;调节集电极‐发射极电流至规定值 （Ic=550A）,这时相对栅极脉冲稳定部分的集电极‐发射极电压即为集电极‐发射极饱和电 压值。 实验方法：负载控制 Ic=550A，IT6432 提供 Vge=15V，用 DVM 表量测 Vce 值。   

测试设备： IT6562D(80V/600A/15KW）   

IT6432   

IT8915‐150‐960（150V/960A/15KW）

IT8900 高性能大功率直流电子负载，支持主从机并联，可将功率扩展至 600kW，50kHz 高速测量、25kHz 动态测试、瞬间过功率加载能力，能满足大功率大电流测试需求。     

艾德克斯电子在新能源及功率电子行业有丰富的测试经验，IT6500D 系列宽范围大 功率直流电源、IT8900 高性能大功率直流电子负载在大功率、高电压、大电流的场景下 均有高性能稳定表现，IT6400 双极性直流电源具备双极性及双象限特性，超高的精度和 分辨率是研发测试时的明星电源产品。