IGBT模块性能测试方法及系统与流程

本发明涉及测试，尤其涉及一种igbt模块性能测试方法及系统。

背景技术：

1、igbt（insulate-gate bipolar transistor，绝缘栅双极晶体管）是一种常用电子器件，广泛应用于电机、变换器（逆变器）等设备中，具有功率增益高、开关速度快、输入阻抗高等特点，然而，在对igbt进行出厂测试的过程中，通常只检测其发射极和集电极的导通情况等，并不会对以上功率增益、开关速度、输入阻抗等指标进行单独测试，然而，在选用igbt时，以上指标通常为使用者重点关注的指标，在未对以上指标单独测试的情况下，使用者难以了解以上指标，可能造成使用igbt的设备性能不达标。

2、公开于本申请背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明提供一种igbt模块性能测试方法及系统，能够解决未单独测试igbt的功率增益、开关速度、输入阻抗等特点，导致难以了解igbt的性能的技术问题。

2、根据本发明的第一方面，提供一种igbt模块性能测试方法,包括：

3、将待测igbt模块的栅极接入电压可调的第一栅极电源，将待测igbt模块的集电极接入电压可调的集电极电源，并将待测igbt模块的发射极接地；

4、将对照场效应管的栅极接入电压可调的第二栅极电源，将对照场效应管的漏极接入电压可调的漏极电源，并将对照场效应管的源极接地；

5、设定所述第一栅极电源的第一栅极电压，将所述集电极电源的电压分别调节为多个集电极电压值，并分别采集与多个集电极电压值对应的发射极电流值；

6、根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测igbt模块一致的第二栅极电压；

7、根据所述第一栅极电压、所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测igbt模块的功率增益评分；

8、根据所述第一栅极电压、所述第二栅极电压和所述发射极电流值，确定所述待测igbt模块的输入阻抗评分；

9、将所述集电极电源和漏极电源的电压值设置为相同电压值，并将所述发射极和所述源极分别接入型号相同的电热器件；

10、根据预设频率对所述待测igbt模块的栅极施加所述第一栅极电压，根据所述预设频率对所述对照场效应管的栅极施加所述第二栅极电压，在预设时间段后分别检测与发射极连接的电热器件的第一温度以及与源极连接的电热器件的第二温度；

11、根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述待测igbt模块的开关速度评分；

12、根据所述开关速度评分、所述输入阻抗评分和所述功率增益评分，确定所述待测igbt模块的性能评分。

13、根据本发明的第二方面，提供一种igbt模块性能测试系统，包括：

14、第一接入模块，用于将待测igbt模块的栅极接入电压可调的第一栅极电源，将待测igbt模块的集电极接入电压可调的集电极电源，并将待测igbt模块的发射极接地；

15、第二接入模块，用于将对照场效应管的栅极接入电压可调的第二栅极电源，将对照场效应管的漏极接入电压可调的漏极电源，并将对照场效应管的源极接地；

16、第一采集模块，用于设定所述第一栅极电源的第一栅极电压，将所述集电极电源的电压分别调节为多个集电极电压值，并分别采集与多个集电极电压值对应的发射极电流值；

17、第二栅极电压模块，用于根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测igbt模块一致的第二栅极电压；

18、功率增益评分模块，用于根据所述第一栅极电压、所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测igbt模块的功率增益评分；

19、阻抗评分模块，用于根据所述第一栅极电压、所述第二栅极电压和所述发射极电流值，确定所述待测igbt模块的输入阻抗评分；

20、第三接入模块，用于将所述集电极电源和漏极电源的电压值设置为相同电压值，并将所述发射极和所述源极分别接入型号相同的电热器件；

21、检测模块，用于根据预设频率对所述待测igbt模块的栅极施加所述第一栅极电压，根据所述预设频率对所述对照场效应管的栅极施加所述第二栅极电压，在预设时间段后分别检测与发射极连接的电热器件的第一温度以及与源极连接的电热器件的第二温度；

22、开关速度评分模块，用于根据所述第一温度和所述第二温度，确定所述待测igbt模块的开关速度评分；

23、性能评分模块，用于根据所述开关速度评分、所述输入阻抗评分和所述功率增益评分，确定所述待测igbt模块的性能评分。

24、根据本发明，可通过对照场效应管来对igbt模块功率增益高、开关速度快、输入阻抗高等特点进行对比测试，且对比测试可提升测试的准确性，便于使用者了解igbt模块的上述特点以及整体性能，降低使用igbt模块的设备性能不达标的概率。在确定第二栅极电压时，可利用第二栅极电压与第二输出特性函数的斜率的正相关关系，通过当前的第二栅极电压对应的第二输出特性函数的斜率来逐步接近参考斜率，提升对于使对照场效应管的输出特性与待测igbt模块一致的第二栅极电压的计算效率。在确定功率增益评分时，通过igbt模块的功率增益相对于对照场效应管的功率增益的优势来求解待测igbt模块的功率增益评分，提升功率增益评分的客观性和准确性。在确定输入阻抗评分时，可确定待测igbt模块的输入阻抗相对于对照场效应管的输入阻抗的优势，提升输入阻抗评分的准确性和客观性。在确定开关速度评分时，可通过测量相同的电热器件的发热情况来确定待测igbt模块和对照场效应管的导通时间，以确定二者的开关时间，进而确定二者的开关速度之比，可客观地反映待测igbt模块的开关速度与对照场效应管的开关速度的接近程度，准确地表示待测igbt模块的开关性能。

25、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本发明。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将更清楚。

技术特征：

1.一种igbt模块性能测试方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的igbt模块性能测试方法，其特征在于，根据所述多个集电极电压值和对应的发射极电流值，确定使所述对照场效应管的输出特性与所述待测igbt模块一致的第二栅极电压，包括：

3.根据权利要求2所述的igbt模块性能测试方法，其特征在于，如果第i个第二输出特性函数的斜率与所述参考斜率之间的差距大于或等于第一差距阈值，根据所述第i个第二输出特性函数的斜率、所述第一输出特性函数的参考斜率，以及第i个第二栅极电压，确定第i+1个第二栅极电压，包括：根据公式确定第i+1个第二栅极电压，其中，为第i个第二栅极电压，为第i个第二输出特性函数的斜率，为所述参考斜率。

4.根据权利要求1所述的igbt模块性能测试方法，其特征在于，根据所述第一栅极电压、所述第二栅极电压和发射极电流值，确定所述待测igbt模块的功率增益评分，包括：

5.根据权利要求4所述的igbt模块性能测试方法，其特征在于，根据所述第一电流、所述第二电流、所述第三电流、所述第四电流、所述第一栅极电压和所述第二栅极电压，确定所述待测igbt模块的功率增益评分，包括：

6.根据权利要求1所述的igbt模块性能测试方法，其特征在于，根据所述第一栅极电压、所述第二栅极电压和所述发射极电流值，确定所述待测igbt模块的输入阻抗评分，包括：

7.根据权利要求1所述的igbt模块性能测试方法，其特征在于，根据预设频率对所述待测igbt模块的栅极施加所述第一栅极电压的方式为对所述待测igbt模块的栅极施加波形为方波的电压，且方波的最大值为第一栅极电压，最小值为0v，频率为所述预设频率；

8.一种igbt模块性能测试系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种IGBT模块性能测试方法及系统，涉及测试技术领域。所述方法包括：设定待测IGBT模块的第一栅极电压，确定对照场效应管的第二栅极电压；根据第一栅极电压、第二栅极电压和发射极电流值，确定功率增益评分以及输入阻抗评分；接入相同的电热器件，并测量预设时间段后的第一温度和第二温度，以确定开关速度评分；根据开关速度评分、输入阻抗评分和功率增益评分，确定待测IGBT模块的性能评分。根据本发明，可通过对照场效应管来对IGBT模块功率增益高、开关速度快、输入阻抗高等特点进行对比测试，提升测试的准确性，便于使用者了解IGBT模块的特点以及整体性能，降低使用IGBT模块的设备性能不达标的概率。

技术研发人员：高乾,张小宁,周悦贤
受保护的技术使用者：江苏摩派半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15