IGBT短路测试方法详解

在开发电力电子装置的过程中，我们需要做很多的测试，但是短路测试常常容易被忽略，或者虽然对装置实施了短路测试，但是实际上并不彻底和充分。下面2种情况比较常见：

1. 没有实施短路测试，

a. 因为觉得这个实验风险太大，容易炸管子，损失太大；

b. 觉得短路时电流极大，很恐怖；

2. 实施了短路测试，但测试标准比较简单，对短路行为的细节没有进行观察

本文将详细介绍正确的，完整的短路测试方法，及判断标准。
短路的定义（1）：

桥内短路（直通）

􀁛 命名为“一类”短路

􀁛 硬件失效或软件失效

􀁛 短路回路中的电感量很小(100nH级)

􀁛 VCE sat 检测

桥臂间短路（大电感短路）

􀁛 命名为“二类”短路

􀁛 相间短路或相对地短路

􀁛 短路回路中的电感量稍大(uH级的)

􀁛 可以使用Vcesat ，也可以使用霍尔，根据电流变化率来定这类短路的回路中的电感量是不确定的

一类短路测试的实施方法一：

下图为实施一类短路测试时的示意图。电网电压经过调压器，接触器，将母线电容电压充到所需要的值，再断开接触器。上管IGBT的门极被关断，且上管用粗短的铜排进行短路。对下管IGBT释放一个单脉冲，直通就形成了。这就是一个典型的一类短路测试。

一类短路测试的实施方法一的注意事项：

该测试需要注意的事项：

1. 该测试的关注对象是电容组，母排，杂散电感，被测IGBT；

2 短路回路中的电感量很低，所以上管的短路排的电感量可以极大地影响测量的结果，因此绝不可忽视图中所示“粗短铜排”的长短和粗细；

3. 短路测试的能量全部来自母排电容组，通常来说，虽然短路电流很大，但是因为时间极短，所以这个测试所消耗的能量很小，实验前后电容上的电压不会有明显变化；

4. 上管IGBT是被一直关断的，但是这个器件不可或缺，因为下管被关断后，短路电流还需要由上管二极管续流；

5. 该测试需要测量三个物理量，分别是，下管的Vce，Vge，及Ic；

6. 电流探头需要测量图中Ic的位置，而不是短铜排的电流，这两个位置的电流波形是不同的；

7. 下管IGBT的脉冲需要严格控制，最开始实验可以使用10us，然后逐步增加；

8. 环境温度对实验结果有较大的影响，通常datasheet给出的高结温的结果；对应用者而言，常温实验是比较现实的；但低温时的短路测试会比较苛刻，如果系统规格有低温要求时，是有必要进行测试的；

9. 在此实验前需要对直流母排的杂散电感有一定的评估，或者用双脉冲测试方法对IGBT关断时的电压尖峰进行评估，以把握好短路时的电压尖峰，这个值可能会非常高；

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