IGBT و توسعه کاربرد آن

IGBT (Transistor Bipolar Gate Insulated) دستگاه اصلی کنترل قدرت و تبدیل قدرت است.این یک دستگاه نیمه هادی متراکم و کاملا کنترل شده ولتاژ محور است که از BJT (ترانزیستور دوقطبی) و MOS (ترانزیستور اثر میدان گیت عایق) تشکیل شده است. ، دارای ویژگی های مقاومت ورودی بالا، کاهش ولتاژ هدایت کم، ویژگی های سوئیچینگ با سرعت بالا و از دست دادن حالت هدایت کم است.و در کاربردهای فرکانس بالا و قدرت متوسط موقعیت غالب را در اختیار دارد.

ظاهر ماژول IGBT

ساختار IGBT و نمودار مدار معادل

در حال حاضر، IGBT قادر به پوشش دامنه ولتاژ از 600V تا 6500V است و کاربردهای آن مجموعه ای از زمینه ها را از منابع برق صنعتی، تبدیل کننده های فرکانس، وسایل نقلیه انرژی جدید،تولید انرژی جدید برای حمل و نقل راه آهن، و شبکه ملی.

پارامترهای اصلی آزمایش دستگاه های نیمه هادی IGBT

در سال های اخیر، IGBT تبدیل به یک دستگاه الکترونیکی قدرت ویژه در زمینه الکترونیک قدرت شده است و به طور فزاینده ای مورد استفاده قرار می گیرد.بنابراین تست IGBT به طور خاص مهم شده استتست lGBT شامل تست پارامتر استاتیک، آزمایش پارامتر پویا، چرخه قدرت، آزمایش قابلیت اطمینان HTRB و غیره است. اساسی ترین آزمایش در این آزمایشات آزمایش پارامتر استاتیک است.

پارامترهای ثابت IGBT عمدتا شامل: ولتاژ آستانه دروازه-امتر VGE ((th) ، جریان نشت دروازه-امتر lGE، جریان قطع کلکتور-امتر lcE، ولتاژ اشباع کلکتور-امتر VcE ((sat),کاهش ولتاژ دیود VF، خازن ورودی Ciss، خازن خروجی Coss، و خازن انتقال معکوس Crsso تنها زمانی که پارامترهای ایستاتیک IGBT بدون مشکل تضمین شوند،می تواند پارامترهای پویا (زمان تغییر)، از دست دادن سوئیچ، بازیابی معکوس دیود آزاد) انجام شود. ، چرخه قدرت و قابلیت اطمینان HTRB مورد آزمایش قرار می گیرند.

مشکلات در آزمایش دستگاه های نیمه هادی قدرت IGBT

IGBT یک دستگاه نیمه هادی قدرت کاملا کنترل شده ولتاژ محور است که از BJT (ترانزیستور دوقطبی) و MOS (ترانزیستور اثر میدان گیت عایق) تشکیل شده است.که دارای مزایایی از مقاومت ورودی بالا و کاهش ولتاژ هدایت پایین استدر عین حال تراشه IGBT یک تراشه الکترونیکی قدرت است که نیاز به کار در محیط جریان بالا، ولتاژ بالا و فرکانس بالا،و الزامات بالایی در مورد قابلیت اطمینان تراشه دارداین مشکلاتی را برای آزمایش IGBT ایجاد می کند:

1IGBT یک دستگاه چند پورت است که نیاز به چندین ابزار برای آزمایش با هم دارد.

2. هرچه جریان نشت IGBT کوچکتر باشد، تجهیزات بهتر و دقیق برای آزمایش مورد نیاز است.

3. قابلیت خروجی فعلی IGBT بسیار قوی است و لازم است که به سرعت یک جریان 1000A را در طول آزمایش تزریق کنید و نمونه گیری از افت ولتاژ را تکمیل کنید.

4ولتاژ مقاومت lGBT بالا است، به طور کلی از چندین هزار تا ده هزار ولت،و ابزار اندازه گیری نیاز به توانایی خروجی ولتاژ بالا و آزمایش جریان نشت سطح nA تحت ولتاژ بالا دارد;

5از آنجایی که IGBT تحت جریان قوی کار می کند، اثر خود گرم کردن آشکار است و در موارد شدید باعث سوختن دستگاه می شود.لازم است که یک سیگنال پالس جریان در سطح ایالات متحده برای کاهش اثر خود گرم کننده دستگاه فراهم شود.;

6ظرفیت ورودی و خروجی تأثیر زیادی بر عملکرد سوئیچ دستگاه دارد. ظرفیت اتصال معادل دستگاه تحت ولتاژ های مختلف متفاوت است.بنابراین تست C-V بسیار ضروری است.

راه حل آزمایش پارامترهای ثابت دستگاه نیمه هادی قدرت IGBT دقیق

سیستم آزمایش پارامترهای جامد دستگاه قدرت IGBT دقیق چندین عملکرد اندازه گیری و تجزیه و تحلیل را ادغام می کند و می تواند پارامترهای جامد دستگاه های نیمه هادی قدرت IGBT را با دقت اندازه گیری کند.پشتیبانی از اندازه گیری ظرفیت اتصال دستگاه قدرت در حالت ولتاژ بالا، مانند ظرفیت ورودی، ظرفیت خروجی، ظرفیت انتقال معکوس و غیره.

سیستم آزمایش IGBT

پیکربندی سیستم آزمایش پارامترهای ثابت دستگاه قدرت IGBT دقیق از انواع ماژول های واحد اندازه گیری تشکیل شده است.طراحی ماژولار سیستم می تواند کاربران را برای اضافه کردن یا ارتقاء ماژول های اندازه گیری برای انطباق با نیازهای همیشه در حال تغییر دستگاه های اندازه گیری قدرت بسیار آسان کند..

مزایای سیستم "دوبله بالا"

ولتاژ بالا، جریان بالا

با قابلیت اندازه گیری ولتاژ بالا، ولتاژ تا 3500 ولت (حداکثر قابل گسترش به 10kV)

با قابلیت اندازه گیری و خروجی جریان بزرگ، جریان تا 4000A (ماژول های متعدد موازی)

- اندازه گیری با دقت بالا

nA سطح جریان نشت، μΩ سطح مقاومت

0اندازه گیری با دقت.1٪

- پیکربندی ماژولار

انواع واحدهای اندازه گیری می تواند به طور انعطاف پذیر با توجه به نیازهای آزمایش واقعی پیکربندی شود. سیستم فضای ارتقاء را ذخیره می کند و واحدهای اندازه گیری می توانند بعداً اضافه یا ارتقاء یابند.

- کارایی بالا در آزمایش

ماتریس سوئیچ اختصاصی داخلی، مدارهای سوئیچ خودکار و واحدهای اندازه گیری بر اساس آیتم های آزمایش

پشتیبانی از تست یک کلید برای تمام شاخص های استاندارد ملی

-توسعه پذیری خوب

پشتیبانی از آزمایش دمای طبیعی و دمای بالا، سفارشی سازی انعطاف پذیر وسایل مختلف

ترکیب سیستم مکعب جادویی

سیستم آزمایش پارامترهای ثابت دستگاه قدرت IGBT دقیق عمدتا از ابزارهای آزمایش، نرم افزار کامپیوتر میزبان، کامپیوتر، سوئیچ ماتریس، لامپ، خطوط سیگنال ولتاژ بالا و جریان بالا تشکیل شده است.و غیرهکل سیستم میزبان تست استاتیک را که به طور مستقل توسط Proceed توسعه یافته است، با واحدهای اندازه گیری داخلی از ولتاژ و سطوح مختلف جریان را اتخاذ می کند.در ترکیب با نرم افزار کامپیوتر میزبان خود توسعه یافته برای کنترل میزبان تست، سطوح ولتاژ و جریان مختلف را می توان با توجه به نیازهای پروژه آزمایش انتخاب کرد تا نیازهای مختلف آزمایش را برآورده کند.

واحد اندازه گیری سیستم میزبان عمدتا شامل اندازه گیری منبع پالس دسکتاپ با دقت بالا سری Precise P، منبع برق پالس سری HCPL،واحد اندازه گیری منبع ولتاژ بالا سری E، واحد اندازه گیری C-V و غیره از جمله دستگاه اندازه گیری منبع پالس سطح کار با دقت بالا سری P برای رانندگی دروازه و آزمایش استفاده می شود ،و پشتیبانی از حداکثر 30V@10A پالس خروجی و آزمایش■ منبع برق پالس با جریان بالا سری HCPL برای آزمایش جریان بین کلکتورها و فرستنده ها و دیودهای آزاد استفاده می شود.نمونه گیری ولتاژ داخلی، یک دستگاه واحد پشتیبانی از حداکثر خروجی جریان پالس 1000A؛ واحد آزمایش منبع ولتاژ بالا سری E برای آزمایش ولتاژ و جریان نشت بین کلکتور و فرستنده استفاده می شود،و پشتیبانی از حداکثر ولتاژ خروجی 3500V، و دارای عملکرد اندازه گیری جریان خود است. واحدهای اندازه گیری ولتاژ و جریان سیستم طراحی چند محدوده را با دقت 0.1٪ اتخاذ می کنند.

آیتم آزمون "یک کلید" شاخص کامل استاندارد ملی

Precise اکنون می تواند یک روش آزمایش کامل برای پارامترهای تراشه IGBT و ماژول را ارائه دهد و به راحتی می تواند آزمایش پارامترهای ثابت l-V و C-V را درک کند و در نهایت گزارش صفحه داده محصول را تولید کند.این روش ها به طور مساوی قابل استفاده برای نیمه هادی های باند گپ بزرگ SiC و GaN دستگاه های قدرت.

محلول لامپ تست ثابت IGBT

برای محصولات IGBT با انواع بسته بندی های مختلف در بازار، Precise مجموعه ای کامل از راه حل های لامپ را ارائه می دهد که می تواند برای آزمایش TO single tube استفاده شود،ماژول های نیمه پل و سایر محصولات.

خلاصه کنید

با هدایت تحقیقات و توسعه مستقل، Precise به شدت در زمینه آزمایش نیمه هادی درگیر شده است و تجربه غنی در آزمایش IV را جمع آوری کرده است.آن را به طور متوالی راه اندازی شده است DC منبع اندازه گیری متر، واحد های اندازه گیری منبع پالس، اندازه گیری منبع پالس با جریان بالا، واحد های آزمایش منبع ولتاژ بالا و سایر تجهیزات آزمایش که به طور گسترده ای استفاده می شوند.آزمایشگاه هاانرژی جدید، فتوولتائیک، انرژی بادی، حمل و نقل راه آهن، اینورترها و سناریوهای دیگر.