双脉冲实验报告样稿.doc

双脉冲试验
1. 双脉冲试验概述
经过双脉冲试验能够观察IGBT在开通、关断过程中是否有不适宜震荡，评定二极管反向恢复行为和安全裕量和确定有源钳位电路工作点，确保其在极限工况下可靠工作，在额定工况下可连续工作。
双脉冲试验基础原理
试验电路以下Error! Reference source not 。
图1 双脉冲试验电路(a)及各关键点波形(b)
Error! Reference source not 、Q2为IGBT模块，型号是FS800R07A2E3，开关管Q2栅极施加负压保持关断状态，Q1栅极施加由DSP提供双脉冲波形，调整脉冲宽度T1、T2和T3能够调整电流IC1、IL0大小。D1和D2为开关管内部并联二极管。L0为测试用空心电感，大小为25uH。C0为母线端薄膜电容，此次试验为了能确保大电流输出，电容量取uF。Us为直流电源，用于调整母线电压。
Error! Reference source not ! Reference source not 。其中，Vg_Q1为开关管Q1双脉冲驱动信号，I
C1为Q1集电极电流，VCE1为Q1集-射电压，ID2为并联二极管D2电流，VD2为二极管正向电压，IL0为电感L0电流。
在实际电路中因为漏感及寄生电容存在，开关切换时波形中会有电压及电流尖峰，关键表现为：
在t2及t4时刻，Q1关断，电压VCE1存在漏感电压尖峰；
在t3时刻，Q1逐步导通，D1逐步关断，电流ID2存在反向恢复电流尖峰，电压VD2存在漏感电压尖峰。
以上两点需要经过双脉冲试验进行验证，确保电压、电流应力不超出开关管安全工作区。
栅极有源钳位电路
Error! Reference source not ，集-射极会承受直流母线电压Us和漏感尖峰叠加，负载电流越大，尖峰越高，为了保护开关管，驱动电路中加入下Error! Reference source not 。
图2 开关管有源钳位电路
Error! Reference source not ，门限电压Vtvs_th为485～535V，当VCE高于Vtvs_th时，TVS击穿并流过电流Itvs_br，该电流首先拉低VCE电压，其次抬高开关管栅极电压从而减缓Q1关断速度，降低VCE电压。有源钳位电路需要确保逆变器在过载甚至短路时能够可靠抑制VCE电压，同时又要确保该电路在逆变器额定工作区中能够连续工作，这关键考虑到TVS击穿时有和VCE成正比电流Itvs_br流过，长时间工作会造成TVS过热，所以双脉冲试验另一个目标是验证逆变器
可连续工作区选择是否适宜。
总而言之，此次双脉冲试验目标为：
验证极限工况下IGBT集-射电压Vce_max是否在额定范围之内；
IGBT并联二极管关断时应力是否在额定范围之内；
逆变器可连续工作区确实定。
2. 极限工况下IGBT集-射电压Vce_max
测试目标
评价有源钳位电路工作效果，IGBT在极限电压电流条件下关断时，其集-射电压电压尖峰要低于最大