华科智源大功率IGBT测试系统设备主要针对IGBT及MOS管的测试仪，适用于芯片设计，产线封装测试及新能源汽车，风力发电，地铁交通等领域的大功率器件及模块测试，设备模块化程度高，测试稳定性及测试精度在客户端已经广泛使用。可以根据就用户需求进行定制。
测试系统以2000A为一个电流模块,以1500V为一个电压模块，电流电压可升级；
1范围
华科智源大功率IGBT测试系统技术规范提出的是最低限度的要求，并未对所有技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供货方应提供符合工业标准和本技术规范的优质产品。本技术规范所使用的标准如遇与供货方所执行的标准不一致时，应按较高标准执行。
2应遵循的主要现行标准
华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪，功率半导体模块测试系统的设计、制造、检查、试验等遵循如下国内国际标准，但不限于以下标准。
GB 13869-2008 用电安全导则
GB19517-2004 国家电器设备安全技术规范
GB/T 15153.1-1998 运动设备及系统
GB 4208-2008 外壳防护等级（IP代码）（IEC 60529：2001，IDT）
GB/T 191-2008 包装储运图示标志
GB/T 15139-1994 电工设备结构总技术条件
GB/T 2423 电工电子产品环境试验
GB/T 3797-2005 电气控制设备
GB/T 4588.3-2002 印制板的设计和使用
GB/T 9969-2008 工业产品使用说明书总则
GB/T 6988-2008 电气技术用文件的编制
GB/T 3859.3 半导体变流器变压器和电抗器
GB/T 311.1 绝缘配合第1部分：定义、原则和规则
IEC 60747-2/GB/T 4023-1997 半导体器件分立器件和集成电路第2部分:整流二极管
IEC 60747-9:2007/GB/T 29332-2012 半导体器件分立器件第9部分：绝缘栅双极晶体管（IGBTs）
3技术要求
3.1整体技术指标
3.1.1 功能与测试对象
*1）功能
华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪，测试单元具备测试IGBT模块动态参数测试。具体测试参数及指标详见表格4~11。
*2）测试对象
被测器件主要IGBT模块。
3.1.2 IGBT模块动态测试参数及指标
华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪，测试单元对IGBT模块和FRD的动态参数及其他参数的定义满足国际标准IEC60747-9以及IEC60747-2。如有其他需求，可自行定义。
以下参数的测试可以在不同的电压等级、电流等级、温度、机械压力、回路寄生电感以及不同的驱动回路参数下进行。
1）图2 IGBT开通过程及其参数定义动态测试参数
IGBT的开通和关断波形及其相关参数的定义如图2、图3所示。
图2 IGBT开通过程及其参数定义
图3 IGBT关断过程及其参数定义
表格2 可测量的IGBT动态参数
| 参数名称 | 符号 | 参数名称 | 符号 |
| 开通延迟时间 | td(on) | 关断延迟时间 | td(off) |
| 上升时间 | tr | 下降时间 | tf |
| 开通时间 | ton | 关断时间 | toff |
| 开通损耗 | Eon | 关断损耗 | Eoff |
| 栅极电荷 | Qg | 拖尾时间 | tz |
| 短路电流 | ISC | / | / |
可测量的FRD动态参数
| 参数名称 | 符号 | 参数名称 | 符号 |
| 反向恢复电流 | IRM | 反向恢复电荷 | Qrr |
| 反向恢复时间 | trr | 反向恢复损耗 | Erec |
*2）图2 IGBT开通过程及其参数定义动态测试参数指标
表格4 IGBT动态测试参数指标
| 主要参数 | 测试范围 | 精度要求 | 测试条件 |
| Vce 集射极电压 | 50～1500V | 200～500V±3%±1V； 500～1000V±2%±2V； 2000～1500V±1%±5V； | 200～1500V |
| Ic 集射极电流 | 50～1000A | 200～500A±3%±1A； 500～1000A±3%±2A； 1000A～4000A±2%±5A； | 200～1000A |
| Vge 栅极电压 | -30V～30V | -30～0V±1%±0.1V； 0～+30V±1%±0.1V | -30V～30V |
| Qg 栅极电荷 | 400~20000nC | Ig: 0～50A±3%±0.1mA; | 400~20000nC |
| tp 脉冲宽度 | 10μs～200μs | 10μs～200μs； 动态测试时需满足在脉宽条件下可得到稳定可测的波形 | 10μs～200μs 可设定 |
| Rg 栅极电阻 | 2，3.3，4.7，6.8，10，15，20， 33，47，68 | 10个阻值，阻值可任意排列组合（便于更换） | 0～30Ω |
| L 负载电感值 | 20μH～2000μH（七档） | 20μH、50μH、100μH、200μH、500μH、1000μH、2000μH可自动切换； 感值±5%±5uH； 相应感值档需满足对应测试电流能力 | 20μH～2000μH（七档） |
| 测试回路杂散电感 | 小于150nH | 小于150nH | 小于150nH |
| td(on)、td(off) 开通/关断延迟 | 10～1000ns | 10~200±2%±2ns；200~1000±2%±5ns |
|
| tr、tf 上升/下降时间 | 10～1000ns | 10~200±2%±2ns；200~1000±2%±5ns； |
|
| Eon、Eoff 开通/关断能量 | 1～5000mJ | 1～50mJ±2%±0.1mJ； 50～200mJ±2%±1mJ； 200～1000mJ±2%±2mJ； 1000～5000mJ±1%±5mJ； |
|
表格5 二极管反向恢复测试
| 主要参数 | 测试范围 | 精度要求 | 测试条件 |
| IFM 正向电流 | 50～1000A | 50～200A±3%±1A； 200～1000A±3%±2A； | 50～1000A |
| Vcc 二极管电压 | 50～1500V | 200～500V±3%±1V； 500～1500V±2%±2V； | 200～1500V |
| IRM 反向恢复电流 | 50～1000A | 50～200A±3%±1A； 200～1000A±2%±2A； | 50～1000A |
| Qrr 反向关断电荷 | 1～20000μC | 1～50μC±3%±0.1 μC； 50～200μC±3%±1 μC； 200～1000μC±3%±2 μC； 1000～5000μC±2%±5 μC； 5000～20000μC±2%±10μC； | 1～20000μC |
| trr 反向恢复时间 | 20～2000ns | 20~100±3%±1ns；100~500±3%±2ns； 500~2000±2%±5ns； | 20～2000ns |
| Erec 反向关断能量损失 | 1～5000mJ | 1～50mJ±3%±0.1mJ；50～200mJ±3%±1mJ； 200～1000mJ±2%±2mJ； 1000～5000mJ±1%±5mJ | 1～5000mJ |
| -di/dt 电流变化率 | 100～2000A/μs | 100～2000A/μs | 100～2000A/μs |
表格6 IGBT短路测试
| 主要参数 | 测试范围 | 精度要求 | 测试条件 |
| Vce 集射极电压 | 200～1500V | 200～1000V±2%±2V； 1000～1500V±1%±5V； | 200～1500V |
| 一次短路电流 | 200～1000A | 200～500A±3%±1A； 500～1000A±2%±2A； | 200～1000A |
| tp 脉冲宽度 | 5～50μs | 5～50μs 典型值10us | 5～50μs |
| Vge 栅极电压 | 10～30V | 10～+30V±1%±0.1V | 10～25V |
3.1.华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪反偏安全工作区参数及指标
表格7 IGBT安全工作区测试
| 单脉冲安全工作区测试 | 集电极电压VCE 50V-1500V | 50～100V±3%±1V；100～500V±3%±2V； 500～1500V±2%±5V； |
| 集电极电流Ic 20A-2000A | 20～100A±3%±1A；100～500A±3%±2A； 500A～2000A±2%±5A； | |
| 负载电感（Lload） | 1mH、10mH、50mH、100mH自动切换 | |
| 双脉冲安全工作区测试 | 集电极电压VCE 50V-1500V | 50～100V±3%±1V；100～500V±3%±2V； 500～1500V±2%±5V； |
| 集电极电流Ic 20A-2000A | 20～100A±3%±1A；100～500A±3%±2A； 500A～2000A±2%±5A； | |
| 负载电感（Lload） | 1mH、10mH、50mH、100mH自动切换 |
3.1.4华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪保护安全功能
本测试单元应具备完善的保护功能，除可有效保护操作人员不受事故伤害外，还在发生故障时不会造成设备自身的较大损坏，通过采取更换小型部件的方式即可修复。保护功能包括但不限于如下功能：
l *高压测试前可选低压预测试验证系统安全及连接良好
l *完备的人身安全防护
l 测试结束电容自动放电
l 测试过程中短路保护（非短路测试）
l *被测器件防爆保护
3.2华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪测试单元组成
本测试单元包括动态参数测试部分，主要组成材料及其要求如下所示。
3.2.1 华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪动态参数测试部分主要材料清单
表格12动态参数测试部分组成
| 序号 | 组成部分 | 单位 | 数量 |
| 1 | 可调充电电源 | 套 | 1 |
| 2 | 直流电容器 | 个 | 8 |
| 3 | 动态测试负载电感 | 套 | 1 |
| 4 | 安全工作区测试负载电感 | 套 | 1 |
| 5 | 补充充电回路限流电感L | 个 | 1 |
| 6 | 短路保护放电回路 | 套 | 1 |
| 7 | 正常放电回路 | 套 | 1 |
| 8 | 高压大功率开关 | 个 | 5 |
| 9 | 尖峰抑制电容 | 个 | 1 |
| 10 | 主回路正向导通晶闸管 | 个 | 2 |
| 11 | 动态测试续流二极管 | 个 | 2 |
| 12 | 安全工作区测试续流二极管 | 个 | 3 |
| 13 | 被测器件旁路开关 | 个 | 1 |
| 14 | 工控机及操作系统 | 套 | 1 |
| 15 | 数据采集与处理单元 | 套 | 1 |
| 16 | 机柜及其面板 | 套 | 1 |
| 17 | 压接夹具及其配套系统 | 套 | 1 |
| 18 | 加热装置 | 套 | 1 |
| 19 | 其他辅件 | 套 | 1 |
3.3主要技术要求
3.3.1 华科智源大功率IGBT测试系统，IGBT动态参数测试仪动态参数测试单元技术要求
3.3.1.1 环境条件
1) 海拔高度：海拔不超过1000m；
2) 温度：储存环境温度 -20℃～60℃；
3) 工作环境温度： -5℃～40℃；
4) 湿度：20%RH 至 90%RH (无凝露，湿球温度计温度: 40℃以下)；
5) 震动：抗地震能力按7级设防，地面抗震动能力≤0.5g；
6) 防护：无较大灰尘，腐蚀或性气体，导电粉尘等空气污染的损害；
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