電動汽車中需要用到大量的絕緣柵雙極晶體管(IGBT),IGBT是電動汽車中的核心器件之一,是動力系統(tǒng)的重要組成部分。IGBT是新能源汽車中的核心器件之一,在新能源汽車中發(fā)揮著重要的作用,作為大功率高頻開關(guān)在逆變器、電源變換器中被大量使用,主要應(yīng)用于電力驅(qū)動系統(tǒng)與電源系統(tǒng)中。汽車上工作條件的嚴酷性和復(fù)雜性給傳統(tǒng)的IGBT模塊技術(shù)帶來了極大的挑戰(zhàn),2015年1月,公示的《電動汽車用IGBT模塊環(huán)境試驗要求及試驗方法》,對電動汽車 IGBT模塊測測試給出標準。
IGBT性能要求
電動車中電池電壓較高,一般在200V以上,電機功率也較大,GBT的額定電壓在600V~1200V,額定電流300A以上。
額定電壓VCES:考慮充滿電后的電池電壓、寄生電感、di/dt等的影響,一般為電池電壓的兩倍以上
額定電流IC:考慮電機的峰值功率
工作頻率:在電機驅(qū)動電路里,IGBT的開關(guān)頻率不是太高,一般在20KHz以內(nèi)。
VCEsat需為正溫度系數(shù),盡量低,關(guān)斷軟度好
安全工作區(qū):短路耐量高、RBSOA大,具有一定的雪崩耐量
IGBT的可工作結(jié)溫Tjmax≥150℃
模塊熱阻低,熱容大
需要極低的EMI,避免干擾驅(qū)動控制電路和其他外電路
新能源汽車中IGBT等大功率電力電子器件不僅對性能要求高,同時對可靠性的要求更為嚴苛,如汽車應(yīng)用的IGBT期望壽命為二十年以上,上萬次甚至百萬次的功率循環(huán)要求,而且需要在不同的環(huán)境和氣候下工作。
電動汽車用功率器件可靠性標準可以參考AEC-Q101,在溫度循環(huán)、功率循環(huán)、熱沖擊、機械振動及沖擊、高低溫存儲、高低溫加電偏置等方面均有嚴格要求。
華科智源IGBT 雙脈沖測試臺架具備如下幾項功能:
(1) 測試 IGBT 功率模塊的動態(tài)特性參數(shù);
(2) 測試 IGBT 功率模塊的限值特性參數(shù);
(3) 測試 IGBT 功率模塊的安全工作區(qū);
(4) 測試 IGBT 功率模塊的短路電流能力;
(5) 測試 Diode 特性參數(shù);
(6) 驗證 IGBT VGE電壓箝位電路是否可靠;
(7) 驗證 IGBT 門極驅(qū)動電阻選型是否合理;
(8) 驗證 IGBT 有源箝位電路是否可靠;
(9) 驗證 IGBT 驅(qū)動電壓死區(qū)時間設(shè)置是否合理;
(10) 驗證 IGBT 及 DC-Link 電容寄生電感是否合理;
IGBT 功率循環(huán)及熱測試平臺具備如下幾項功能:
(1) 測試 IGBT 功率模塊的功率循環(huán)壽命次數(shù);
(2) 測試 IGBT 功率模塊的老化及失效特征;
(3) 測試 IGBT 功率模塊封裝的不良缺陷;
(4) 測試 IGBT 功率模塊的溫度系數(shù);
(5) 測試 IGBT 功率模塊的結(jié)溫;
(6) 測試 IGBT 功率模塊的結(jié)-環(huán)境熱阻;
(7) 測試 IGBT 功率模塊的結(jié)-殼熱阻;
(8) 測試 IGBT 功率模塊封裝的熱阻、熱容結(jié)構(gòu)及參數(shù);
(9) 測試 IGBT 功率模塊的結(jié)-DBC 熱阻;
(10) 測試 IGBT 功率模塊的熱阻網(wǎng)絡(luò)
華科智源,致力于電力電子測試方案提供商,主要提供電力電子相關(guān)的大功率分立器件測試儀、IGBT測試儀、
變流器IGBT測試儀,牽引系統(tǒng)IGBT測試儀,半導(dǎo)體參數(shù)圖示儀、IGBT動態(tài)參數(shù)測試儀、MOS管動態(tài)參數(shù)測試儀、IPM測試儀、
雪崩耐量測試儀、浪涌測試儀等功率半導(dǎo)體測試設(shè)備。