西安易恩电气科技股份有限公司

一、IGBT应用技术的讨论

IGBT中文称之为场效应双晶体管或隔离栅双晶体管。IGBT已经被各种电力电子产品广泛应用，在中大功率的变流器中为主流器件。IGBT的应用技术远比MOSFET复杂，有必要对IGBT应用技术作深入的探讨。

二、IGBT的目标用户

主要目标用户为驱动各类电机的调速；
新能源的变流器：风能发电，太阳能发电（光伏）；
稳压开关电源类，高频直流焊机（恒流）等。
其他：谐波治理，高压直流输变电，电磁炉，UPS等等。

三、IGBT的前沿应用

1、IGBT应用的变流器是高压直流输变电，一条高压直流输变电线需要2套变流器装置，使用的IGBT大功率模块数量成千上万个，模块的单价约1万。还需要大量的高压大容量薄膜电容。这两项是变流器的主要材料成本。变流器的材料成本是亿元计算的。当然，与高压交流输变电相比，由于节能带来的经济效益其可观。

2、电网动态无功补偿SVC（包含谐波治理），目前主要用于中压（6KV――35KV）电网，主电路拓扑与直流输变电类似，控制方式不同。由于电压等级低于高压直流输变电，其材料成本也相对低一些。国内有少数公司在研发。

3、高压变频器，驱动高压交流电机，主流电压等级为6KV和10KV（电机电压等级划分与电网电压等级划分是不一样的），驱动电机的功率从几百KW到几万KW。主要用于节能，经济效益好，一般运行2年之内即可收回设备投资。已经在国内推广应用，为节能减排作出了重要贡献。国家有相应的政策支持，国内在做高压变频器的公司估计远超100家，绝大多数是民营公司，由于技术门槛比较高，技术过关的不超过10家。由于新上高压变频器的公司太多，这方面的人才奇缺。大家熟知的华为也启动了该项目。

4、电力机车牵引，铁路机车（如高铁），地铁，矿山运输电力机车，磁悬浮。这方面基本由国企垄断。

5、新能源的（并网）变流器：风能发电，太阳能发电（光伏），风能的功率等级一般在几兆瓦，光伏的功率等级在几百KW。新能源的（并网）变流器的应用前景很好，属于快速增长期。

6、电动车电机调速，要求4象限运行，运行环境恶劣，宽温度范围，快速动态变化。能否大面积推广取决于动力电池。

四、IGBT为什么需要测试？

一般，IGBT电力电子模块出厂前都是包测试不包上机，所以一旦上机后炸毁则是大损失。通过数据文件给出的参数和规格来选择或比较IGBT模块的特性时，我们必须考虑到，各个半导体制造商给出的文件数据往往是在不同的技术条件下，因此，利用这些信息往往很难进行直接比较。由于模块的复杂性、模块组件之间的相互依赖性和相互作用性等因素，所以，在许多情况下需要通过必要的测试来决定。只有在投入使用前、维修后或者产品验收测试后，才能更加放心的使用。

五、IGBT模块具体要测试哪些参数？

(1)栅-发射阈值电压VGE(TO)测试：由电压源对被测器件施加规定的集电发射电压；从零开始逐渐增加栅发射间的电压，当检测到集电电流达到规定值时，此时的栅电压值即为栅发射阈值电压。

(2)栅发射漏电流IGES测试：集电发射间短路，由电压源对被测器件施加规定的栅发射电压，这时通过栅发射回路的电流即为栅发射漏电流。

(3)集电发射截止电流ICES测试：栅发射短路，由电压源对被测器件施加规定的集电发射电压，这时通过集电发射回路的电流即为集电发射截止电流。

(4)集电发射饱和电压VCE(sat)测试：由电压源对被测器件施加规定幅值和脉宽的栅电压，调节集电发射电流至规定值，这时相对栅脉冲稳定部分的集电发射电压即为集电发射饱和电压值。

(5)开通时间ton测试：由电压源对被测器件施加规定幅值、脉宽及上升率的栅电压；调节集电电流至规定幅值，开通时间是指开通延迟时间与集电电流上升时间之和。

(6)关断时间toff测试：关断时间测试包含阻性负载和负载的测试。在相应的阻性负载或负载条件下，对被测器件施加规定幅值和脉宽的栅电压;调节集电电流至规定值，然后施加规定幅值、脉宽及下降率的反向栅电压，关断时间是指关断延迟时间与电流下降时间之和。

(7)恢复时间测试:用于测量IGBT上反向续流二管的恢复时间。首先在二管上施加规定幅值的电流,经过一定时间后施加一个反向电流使其关断，同时施加规定幅值的反向电压。

六、IGBT测试的厂家介绍

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Add：陕西·西安·高新区瞪羚路现代企业中心B1
Tel：  152 4920 2572
Web：www.entest.cn
供应半导体功率模块、分立器件的动、静态参数测试系统，雪崩、浪涌、功率循环、高温反偏等半导体参数测试及老化试验系列产品，同时提供相应技术支持及测试服务。