Η IGBT και η ανάπτυξη των εφαρμογών της

Το IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) είναι η βασική συσκευή ελέγχου ισχύος και μετατροπής ισχύος.Πρόκειται για μια σύνθετη συσκευή ημιαγωγών ισχύος πλήρως ελεγχόμενης τάσης που αποτελείται από BJT (Δυπολικό Τρανζίστορα) και MOS (Ισοποιημένο Τρανζίστορα Επίδρασης Πεδίου Πύλης). , έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής παρεμπόδισης εισόδου, της χαμηλής πτώσης τάσης αγωγής, των χαρακτηριστικών της υψηλής ταχύτητας μετάδοσης και της χαμηλής απώλειας κατάστασης αγωγής,και κατέχει κυρίαρχη θέση σε εφαρμογές υψηλής συχνότητας και μεσαίας ισχύος.

Εμφάνιση της μονάδας IGBT

Διάγραμμα δομής IGBT και ισοδύναμου κυκλώματος

Σήμερα, η IGBT είναι σε θέση να καλύψει το εύρος τάσης από 600V έως 6500V, και οι εφαρμογές της καλύπτουν μια σειρά από τομείς από βιομηχανικές πηγές ενέργειας, μετατροπείς συχνοτήτων, οχήματα νέας ενέργειας,Η παραγωγή νέας ενέργειας για τη σιδηροδρομική διαμετακόμιση, και το εθνικό δίκτυο.

Οι κύριες παραμέτροι δοκιμής των συσκευών IGBT με ημιαγωγούς ισχύος

Τα τελευταία χρόνια, η IGBT έχει γίνει μια ιδιαίτερα ελκυστική ηλεκτρονική συσκευή ισχύος στον τομέα της ηλεκτρονικής ισχύος και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο,Έτσι η δοκιμή του IGBT έχει γίνει ιδιαίτερα σημαντικήΗ δοκιμή της lGBT περιλαμβάνει δοκιμή στατικών παραμέτρων, δοκιμή δυναμικών παραμέτρων, κύκλο ισχύος, δοκιμή αξιοπιστίας HTRB κλπ. Η πιο βασική δοκιμή σε αυτές τις δοκιμές είναι δοκιμή στατικών παραμέτρων.

Οι στατικές παραμέτροι IGBT περιλαμβάνουν κυρίως: τάση κατώτατου ορίου πύλης-εκδότη VGE ((th), τάση διαρροής πύλης-εκδότη lGE, τάση διακοπής συλλέκτη-εκδότη lCE, τάση κορεσμού συλλέκτη-εκδότη VcE ((sat),ελεύθερη τροχιά Η πτώση τάσης διόδου VF, ο πυκνωτής εισόδου Ciss, ο πυκνωτής εξόδου Coss και ο πυκνωτής αντίστροφης μεταφοράς Crsso μόνο όταν οι στατικές παραμέτρους της IGBT είναι εγγυημένες χωρίς πρόβλημα,Μπορείτε να ελέγξετε τις δυναμικές παραμέτρους (χρόνος αλλαγής), απώλεια διακόπτη, αντίστροφη ανάκτηση της ελεύθερης διόδου). , κύκλος ισχύος και αξιοπιστία HTRB δοκιμάζονται.

Δυσκολίες δοκιμής συσκευών IGBT με ημιαγωγούς ισχύος

Η IGBT είναι σύνθετη συσκευή ημιαγωγών ισχύος πλήρως ελεγχόμενης τάσης που αποτελείται από BJT (διπολικό τρανζίστορ) και MOS (μονωμένο τρανζίστορ με αποτέλεσμα πεδίου πύλης),που έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής παρεμπόδισης εισόδου και της χαμηλής πτώσης τάσης αγωγής; ταυτόχρονα το τσιπ IGBT είναι ένα ηλεκτρονικό τσιπ ισχύος, το οποίο πρέπει να λειτουργεί σε περιβάλλον υψηλού ρεύματος, υψηλής τάσης και υψηλής συχνότητας,και έχει υψηλές απαιτήσεις για την αξιοπιστία του τσιπΑυτό φέρνει ορισμένες δυσκολίες στις δοκιμές IGBT:

1Η IGBT είναι συσκευή πολλαπλών θύρων, η οποία απαιτεί να δοκιμάζονται μαζί πολλά όργανα.

2Όσο μικρότερο είναι το ρεύμα διαρροής του IGBT, τόσο καλύτερο και υψηλής ακρίβειας εξοπλισμός απαιτείται για δοκιμές.

3. Η ισχύς ικανότητα εξόδου του IGBT είναι πολύ ισχυρή, και είναι απαραίτητο να εισάγει γρήγορα ένα ρεύμα 1000A κατά τη διάρκεια της δοκιμής και να ολοκληρώσει τη δειγματοληψία της πτώσης τάσης.

4Η τάση αντίστασης των lGBT είναι υψηλή, γενικά μεταξύ αρκετών χιλιάδων και δέκα χιλιάδων βολτ.και το όργανο μέτρησης απαιτείται να είναι ικανό να έχει έξοδο υψηλής τάσης και δοκιμή ρεύματος διαρροής nA σε υψηλή τάση;

5Δεδομένου ότι η IGBT λειτουργεί υπό ισχυρό ρεύμα, η επίδραση αυτοθερμότητας είναι προφανής και είναι εύκολο να προκαλέσει η συσκευή να καεί σε σοβαρές περιπτώσεις.Είναι απαραίτητο να παρέχεται σήμα παλμού ρεύματος σε επίπεδο ΗΠΑ για να μειωθεί η αυτοθεραπεία της συσκευής.;

6Η χωρητικότητα εισόδου και εξόδου έχει μεγάλη επιρροή στις επιδόσεις μετάδοσης της συσκευής.Έτσι οι δοκιμές C-V είναι πολύ απαραίτητες..

Λύση δοκιμής στατικών παραμέτρων συσκευής ημιαγωγών ισχύος IGBT με ακρίβεια

Το ακριβές σύστημα δοκιμής στατικών παραμέτρων συσκευής ισχύος IGBT ενσωματώνει πολλαπλές λειτουργίες μέτρησης και ανάλυσης και μπορεί να μετρήσει με ακρίβεια τις στατικές παραμέτρους συσκευών ημιαγωγών ισχύος IGBT.Υποστηρίζει τη μέτρηση της χωρητικότητας διασύνδεσης συσκευής ισχύος σε κατάσταση υψηλής τάσης, όπως η χωρητικότητα εισόδου, η χωρητικότητα εξόδου, η χωρητικότητα αντίστροφης μετάδοσης κλπ.

Σύστημα δοκιμής IGBT

Η διαμόρφωση του συστήματος δοκιμής στατικών παραμέτρων της συσκευής ισχύος IGBT αποτελείται από διάφορες μονάδες μέτρησης.Ο αρθρωτός σχεδιασμός του συστήματος μπορεί να διευκολύνει σημαντικά τους χρήστες να προσθέσουν ή να αναβαθμίσουν τις μονάδες μέτρησης για να προσαρμοστούν στις συνεχώς μεταβαλλόμενες ανάγκες των συσκευών μέτρησης ισχύος..

Πλεονεκτήματα του συστήματος "διπλά υψηλά"

-υψηλή τάση, υψηλό ρεύμα

Με δυνατότητα μέτρησης/έκδοσης υψηλής τάσης, τάση έως 3500V (μέγιστη επεκτάσιμη σε 10kV)

Με μεγάλη ικανότητα μέτρησης/έκδοσης ρεύματος, ρεύμα έως 4000A (πολλές παράλληλες μονάδες)

-μέτρηση υψηλής ακρίβειας

nΑ επίπεδο ρεύματος διαρροής, μΩ επίπεδο αντίστασης

00,1% ακρίβεια μέτρησης

-Μονουδοποιημένη διαμόρφωση

Μια ποικιλία μονάδων μέτρησης μπορεί να ρυθμιστεί ευέλικτα σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες δοκιμής Το σύστημα διατηρεί χώρο αναβάθμισης και οι μονάδες μέτρησης μπορούν να προστεθούν ή να αναβαθμιστούν αργότερα

- Υψηλή απόδοση δοκιμών

Ενσωματωμένη ειδική μήτρα διακόπτη, κυκλώματα αυτόματης διακόπτη και μονάδες μέτρησης σύμφωνα με τα στοιχεία δοκιμής

Υποστήριξη δοκιμής ενός-κλειδιού όλων των εθνικών δεικτών προτύπου

- Καλή κλιμακωτότητα

Υποστήριξη δοκιμών φυσιολογικής θερμοκρασίας και υψηλής θερμοκρασίας, ευέλικτη προσαρμογή διαφόρων συσσωρευτών

Σύνθεση συστήματος "μαγικού κύβους"

Το σύστημα δοκιμής στατικών παραμέτρων συσκευής ισχύος IGBT αποτελείται κυρίως από όργανα δοκιμής, λογισμικό υπολογιστή υποδοχής, υπολογιστή, διακόπτη μήτρας, φωτιστικό, γραμμές σήματος υψηλής τάσης και υψηλού ρεύματος,κλπ.Το σύνολο του συστήματος υιοθετεί το στατικό σύστημα δοκιμής που αναπτύχθηκε ανεξάρτητα από την Proceed, με ενσωματωμένες μονάδες μέτρησης διαφόρων επιπέδων τάσης και ρεύματος.Σε συνδυασμό με το αυτοαναπτυγμένο λογισμικό υπολογιστή υποδοχής για τον έλεγχο του υποδοχής δοκιμής, διαφορετικά επίπεδα τάσης και ρεύματος μπορούν να επιλεγούν σύμφωνα με τις ανάγκες του σχεδίου δοκιμής για την κάλυψη διαφορετικών απαιτήσεων δοκιμής.

Η μονάδα μέτρησης του συστήματος οικοδεσπότη περιλαμβάνει κυρίως το μετρητή μέτρησης πηγής παλμού υψηλής ακρίβειας Precise P series, την παροχή ισχύος υψηλού ρεύματος HCPL series,Μονάδα μέτρησης πηγής υψηλής τάσης σειράς ΕΜεταξύ αυτών, η υψηλής ακρίβειας μονάδα μέτρησης πηγής παλμών επιτραπέζιου υπολογιστή σειράς P χρησιμοποιείται για την οδήγηση και τη δοκιμή πύλης,και υποστηρίζει μέγιστη απόδοση παλμού 30V@10A και δοκιμές· η σειρά HCPL υψηλού ρεύματος παροχή ενέργειας παλμού χρησιμοποιείται για τη δοκιμή του ρεύματος μεταξύ συλλέκτες και εκπομπείς και ελεύθερα διόδους.ενσωματωμένη δειγματοληψία τάσης, μία μονάδα υποστηρίζει μέγιστη ισχύ παροχής ρεύματος παλμού 1000A. Η μονάδα δοκιμής υψηλής τάσης της σειράς Ε χρησιμοποιείται για τη δοκιμή τάσης και διαρροής ρεύματος μεταξύ συλλέκτη και εκδότη,και υποστηρίζει μέγιστη τάση εξόδου 3500VΟι μονάδες μέτρησης τάσης και ρεύματος του συστήματος υιοθετούν σχεδιασμό πολλαπλών περιοχών με ακρίβεια 0,1%.

Στοιχείο δοκιμής "ένα κλειδί" του πλήρους δείκτη εθνικού προτύπου

Η Precise μπορεί τώρα να παρέχει μια πλήρη μέθοδο δοκιμής για τις παραμέτρους των τσιπ IGBT και των παραμέτρων των ενότητες και μπορεί εύκολα να πραγματοποιήσει τη δοκιμή των στατικών παραμέτρων l-V και C-V και, τελικά, να παράγει την έκθεση του δελτίου δεδομένων του προϊόντος.Αυτές οι μέθοδοι είναι εξίσου εφαρμόσιμες σε μεγάλες συσκευές ισχύος ημιαγωγών SiC και GaN.

Λύσιμο στατικού δοκιμαστικού φωτισμού IGBT

Για τα προϊόντα IGBT με διαφορετικούς τύπους συσκευασίας στην αγορά, η Precise παρέχει ένα πλήρες σύνολο λύσεων φωτιστικών, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη δοκιμή ενός σωλήνα,Μονάδες μισής γέφυρας και άλλα προϊόντα.

Σύνοψη

Καθοδηγούμενη από ανεξάρτητη έρευνα και ανάπτυξη, η Precise έχει εμπλακεί βαθιά στον τομέα των δοκιμών ημιαγωγών και έχει συσσωρεύσει πλούσια εμπειρία στις δοκιμές IV.Έχει ξεκινήσει διαδοχικά μέτρα μέτρησης πηγών συνεχούς ρεύματος, μονάδες μέτρησης πηγής παλμού, μετρητές μέτρησης πηγής παλμού υψηλού ρεύματος, μονάδες δοκιμής πηγής υψηλής τάσης και άλλο εξοπλισμό δοκιμών, τα οποία χρησιμοποιούνται ευρέως.Εργαστηριακά, νέες ενέργειες, φωτοβολταϊκή ενέργεια, αιολική ενέργεια, σιδηροδρομική διαμετακόμιση, μετατροπείς και άλλα σενάρια.