IGBT短路測試方法詳解

在開發(fā)電力電子裝置的過程中，我們需要做很多的測試，但是短路測試常常容易被忽略，或者雖然對裝置實(shí)施了短路測試，但是實(shí)際上并不徹底和充分。下面2種情況比較常見：

1. 沒有實(shí)施短路測試，

a. 因?yàn)橛X得這個實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)太大，容易炸管子，損失太大；

b. 覺得短路時(shí)電流極大，很恐怖；

2. 實(shí)施了短路測試，但測試標(biāo)準(zhǔn)比較簡單，對短路行為的細(xì)節(jié)沒有進(jìn)行觀察

本文將詳細(xì)介紹正確的，完整的短路測試方法，及判斷標(biāo)準(zhǔn)。
短路的定義（1）：

橋內(nèi)短路（直通）

􀁛 命名為“一類”短路

􀁛 硬件失效或軟件失效

􀁛 短路回路中的電感量很小(100nH級)

􀁛 VCE sat 檢測

橋臂間短路（大電感短路）

􀁛 命名為“二類”短路

􀁛 相間短路或相對地短路

􀁛 短路回路中的電感量稍大(uH級的)

􀁛 可以使用Vcesat ，也可以使用霍爾，根據(jù)電流變化率來定這類短路的回路中的電感量是不確定的

一類短路測試的實(shí)施方法一：

下圖為實(shí)施一類短路測試時(shí)的示意圖。電網(wǎng)電壓經(jīng)過調(diào)壓器，接觸器，將母線電容電壓充到所需要的值，再斷開接觸器。上管IGBT的門極被關(guān)斷，且上管用粗短的銅排進(jìn)行短路。對下管IGBT釋放一個單脈沖，直通就形成了。這就是一個典型的一類短路測試。

一類短路測試的實(shí)施方法一的注意事項(xiàng)：

該測試需要注意的事項(xiàng)：

1. 該測試的關(guān)注對象是電容組，母排，雜散電感，被測IGBT；

2 短路回路中的電感量很低，所以上管的短路排的電感量可以極大地影響測量的結(jié)果，因此絕不可忽視圖中所示“粗短銅排”的長短和粗細(xì)；

3. 短路測試的能量全部來自母排電容組，通常來說，雖然短路電流很大，但是因?yàn)闀r(shí)間極短，所以這個測試所消耗的能量很小，實(shí)驗(yàn)前后電容上的電壓不會有明顯變化；

4. 上管IGBT是被一直關(guān)斷的，但是這個器件不可或缺，因?yàn)橄鹿鼙魂P(guān)斷后，短路電流還需要由上管二極管續(xù)流；

5. 該測試需要測量三個物理量，分別是，下管的Vce，Vge，及Ic；

6. 電流探頭需要測量圖中Ic的位置，而不是短銅排的電流，這兩個位置的電流波形是不同的；

7. 下管IGBT的脈沖需要嚴(yán)格控制，最開始實(shí)驗(yàn)可以使用10us，然后逐步增加；

8. 環(huán)境溫度對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有較大的影響，通常datasheet給出的高結(jié)溫的結(jié)果；對應(yīng)用者而言，常溫實(shí)驗(yàn)是比較現(xiàn)實(shí)的；但低溫時(shí)的短路測試會比較苛刻，如果系統(tǒng)規(guī)格有低溫要求時(shí)，是有必要進(jìn)行測試的；

9. 在此實(shí)驗(yàn)前需要對直流母排的雜散電感有一定的評估，或者用雙脈沖測試方法對IGBT關(guān)斷時(shí)的電壓尖峰進(jìn)行評估，以把握好短路時(shí)的電壓尖峰，這個值可能會非常高；

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