图1单管,模块的内部等效电路多个管芯并联时,栅极已经加入栅极电阻,实际的等效电路如图2所示。不同制造商的模块,栅极电阻的阻值也不相同;不过,同一个模块内部的栅极电阻,其阻值是相同的。图2单管模块内部的实际等效电路图IGBT单管模块通常称为1in1模块,前面的“1”表示内部包含一个IGBT管芯,后面的“1”表示同一个模块塑壳之中。2.半桥模块,2in1模块半桥(Halfbridge)模块也称为2in1模块,可直接构成半桥电路,也可以用2个半桥模块构成全桥,3个半桥模块也构成三相桥。因此,半桥模块有时候也称为桥臂(Phase-Leg)模块。图3是半桥模块的内部等效。不同的制造商的接线端子名称也有所不同,如C2E1可能会标识为E1C2,有的模块只在等效电路图上标识引脚编号等。图3半桥模块的内部等效电路半桥模块的电流/电压规格指的均是其中的每一个模块单元。如1200V/400A的半桥模块,表示其中的2个IGBT管芯的电流/电压规格都是1200V/400A,即C1和E2之间可以耐受比较高2400V的瞬间直流电压。不仅半桥模块,所有模块均是如此标注的。3.全桥模块,4in1模块全桥模块的内部等效电路如图4所示。图4全桥模块内部等效电路全桥(Fullbridge)模块也称为4in1模块,用于直接构成全桥电路。
而用户的驱动电压有时也并非这个电压数值。数据手册通常会在较小的母排杂散电感下进行开关损耗测试,而实际系统的母排或者PCB的布局常常会存在比较大的杂散电感。正因为实际系统的母排、驱动与数据手册的标准测试平台的母排、驱动存在着差异,才导致了直接采用数据手册的开关损耗进行实际系统的损耗评估存在着一定的误差。一种改善的方式是直接采用实际系统的母排和驱动来进行双脉冲测试,IGBT模块可以固定在一个加热平台上,而加热平台能够调节到150℃并保持恒温。图1给出了双脉冲的测试原理图,图2给出了双脉冲测试时的波形图,典型的双脉冲测试可以按照图1和图2进行,同时需要注意将加热平台调整到一定的温度,并等待一定时间,确保IGBT的结温也到达设定温度。图1-1:IGBT的双脉冲测试原理图图1-2:Diode的双脉冲测试原理图图2-1:IGBT的双脉冲测试波形图图2-2:Diode的双脉冲测试波形图图3给出了双脉冲测试过程中,IGBT的开通过程和关断过程的波形。损耗可以通过CE电压和导通电流的乘积后的积分来获得。需要注意的是电压探头和电流探头需要匹配延时,否则会引起比较大的测试误差。在用于数据手册的测试平台中,常见的电流探头是PEARSON探头,而实际系统的母排中。
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