IGBT et développement de ses applications
L'IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) est le dispositif de base du contrôle de puissance et de la conversion de puissance.Il s'agit d'un dispositif composite à semi-conducteur de puissance entièrement contrôlé par tension composé de BJT (transistor bipolaire) et de MOS (transistor à effet de champ de porte isolée). , présente les caractéristiques d'impédance d'entrée élevée, de faible chute de tension de conduction, de commutation à grande vitesse et de faible perte d'état de conduction,et occupe une position dominante dans les applications de haute fréquence et de moyenne puissance.
Appareil du module IGBT
Structure IGBT et schéma de circuit équivalent
À l'heure actuelle, l'IGBT a pu couvrir la gamme de tension de 600V à 6500V et ses applications couvrent une série de domaines allant des sources d'alimentation industrielles, des convertisseurs de fréquence, des véhicules à énergie nouvelle,la production d'énergie nouvelle pour le transport ferroviaire, et le réseau national.
Les principaux paramètres d'essai des dispositifs semi-conducteurs de puissance IGBT
Ces dernières années, l'IGBT est devenu un dispositif électronique de puissance particulièrement accrocheur dans le domaine de l'électronique de puissance, et a été de plus en plus largement utilisé,Donc le test de l'IGBT est devenu particulièrement importantLe test de lGBT comprend le test de paramètre statique, le test de paramètre dynamique, le cycle de puissance, le test de fiabilité HTRB, etc. Le test le plus basique dans ces tests est le test de paramètre statique.
Les paramètres statiques IGBT comprennent principalement: tension de seuil porte-émetteur VGE ((th), courant de fuite porte-émetteur lGE, courant de coupure collecteur-émetteur lCE, tension de saturation collecteur-émetteur VcE ((sat),la chute de tension de diode à roue libre VF, le condensateur d'entrée Ciss, le condensateur de sortie Coss et le condensateur de transfert inverse Crsso uniquement lorsque les paramètres statiques de l'IGBT sont garantis sans problème,Les paramètres dynamiques (temps de commutation, la perte de commutation, la récupération inverse de la diode à roue libre) doivent être effectuées. , le cycle de puissance et la fiabilité du HTRB sont testés.
Difficultés d'essai des dispositifs à semi-conducteurs IGBT
IGBT est un dispositif composite à semi-conducteurs électriques à tension entièrement contrôlée composé de BJT (transistor bipolaire) et de MOS (transistor à effet de champ à porte isolée),qui présente les avantages d'une impédance d'entrée élevée et d'une baisse de tension de conduction faible; en même temps, la puce IGBT est une puce électronique de puissance, qui doit fonctionner dans un environnement de courant élevé, de haute tension et de haute fréquence,et a des exigences élevées sur la fiabilité de la puceCela pose certaines difficultés aux tests IGBT:
1L'IGBT est un dispositif à ports multiples, qui nécessite que plusieurs instruments soient testés ensemble.
2. plus le courant de fuite de l'IGBT est petit, plus un équipement de meilleure précision est nécessaire pour les essais;
3. La capacité de sortie du courant de l'IGBT est très forte, et il est nécessaire d'injecter rapidement un courant de 1000A pendant l'essai et de compléter l'échantillonnage de la chute de tension;
4La tension de résistance de l'IGBT est élevée, allant généralement de plusieurs milliers à dix mille volts,et l'instrument de mesure doit être capable d'effectuer l'essai de sortie haute tension et de courant de fuite de niveau nA sous haute tension;
5Comme l'IGBT fonctionne sous un courant fort, l'effet d'auto-chauffage est évident, et il est facile de provoquer la combustion de l'appareil dans les cas graves.Il est nécessaire de fournir un signal d'impulsion de courant au niveau américain pour réduire l'effet d'auto-chauffage de l'appareil;
6La capacité d'entrée et de sortie a une grande influence sur les performances de commutation de l'appareil.donc les tests C-V sont très nécessaires.
Solution d'essai des paramètres statiques du dispositif de puissance semi-conducteur IGBT précis
Le système de test des paramètres statiques précis du dispositif d'alimentation IGBT intègre plusieurs fonctions de mesure et d'analyse et peut mesurer avec précision les paramètres statiques des dispositifs de semi-conducteurs d'alimentation IGBT.Prise en charge de la mesure de la capacité de jonction du dispositif de puissance en mode haute tension, telle que la capacité d'entrée, la capacité de sortie, la capacité de transmission inverse, etc.
Système d'essai IGBT
La configuration du système d'essai des paramètres statiques du dispositif d'alimentation IGBT est composée d'une variété de modules d'unité de mesure.La conception modulaire du système peut permettre aux utilisateurs d'ajouter ou de mettre à niveau des modules de mesure pour s'adapter aux besoins en constante évolution des dispositifs de mesure de puissance..
Les avantages du système "double hauteur"
- haute tension, courant élevé
d'une capacité de mesure/sortie de haute tension allant jusqu'à 3500 V (extension maximale à 10 kV)
avec une capacité de mesure/sortie de courant élevée, courant jusqu'à 4000 A (multiple modules en parallèle)
- mesure de haute précision
nA niveau de courant de fuite, μΩ niveau de résistance
00,1% de précision de mesure
-Configuration modulaire
Une variété d'unités de mesure peut être configurée de manière flexible en fonction des besoins réels d'essai Le système réserve de l'espace pour la mise à niveau et les unités de mesure peuvent être ajoutées ou mises à niveau ultérieurement
- Haute efficacité des tests
Matrice de commutation intégrée, circuits de commutation automatique et unités de mesure selon les éléments d'essai
Prise en charge de l'essai à clé unique de tous les indicateurs de normes nationales
- Bonne évolutivité
Prise en charge des essais à température normale et à haute température, personnalisation flexible de divers appareils
Composition du système "cube magique"
Le système d'essai des paramètres statiques du dispositif d'alimentation IGBT de précision est principalement composé d'instruments d'essai, de logiciels d'ordinateur hôte, d'ordinateur, d'interrupteur de matrice, de luminaire, de lignes de signal haute tension et haute tension,et ainsi de suiteL'ensemble du système adopte l'hôte de test statique développé indépendamment par Proceed, avec des unités de mesure intégrées de différents niveaux de tension et de courant.Combiné avec le logiciel d'ordinateur hôte auto-développé pour contrôler l'hôte de test, différents niveaux de tension et de courant peuvent être sélectionnés en fonction des besoins du projet d'essai pour répondre à différentes exigences d'essai.
L'unité de mesure de l'hôte système comprend principalement le compteur de mesure de source d'impulsion de bureau de haute précision de la série Precise P, l'alimentation en impulsion à courant élevé de la série HCPL,Unité de mesure de la source de haute tension de la série E, unité de mesure C-V, etc. Parmi eux, l'unité de mesure de source d'impulsion de bureau de haute précision de la série P est utilisée pour la conduite et les essais des portes,et prend en charge une sortie d'impulsion et des essais de 30 V@10 A maximum; l'alimentation par impulsion à courant élevé de la série HCPL est utilisée pour les essais de courant entre les collecteurs et les émetteurs et les diodes à roue libre.prélèvement d'échantillons de tension intégrée, un seul dispositif prend en charge une sortie de courant d'impulsion maximale de 1000 A; l'unité d'essai de la source haute tension de la série E est utilisée pour l'essai de la tension et du courant de fuite entre le collecteur et l'émetteur,et supporte une tension maximale de sortie de 3500VLes unités de mesure de tension et de courant du système adoptent une conception multi-plateforme avec une précision de 0,1%.
Point d'essai à clé unique de l'indice complet de la norme nationale
Precise peut maintenant fournir une méthode de test complète pour les paramètres de la puce IGBT et du module, et peut facilement réaliser le test des paramètres statiques l-V et C-V, et finalement produire le rapport de la fiche de données du produit.Ces méthodes sont également applicables aux semi-conducteurs à large bande SiC et GaN.
Solution d'appareil d'essai statique IGBT
Pour les produits IGBT avec différents types d'emballages sur le marché, Precise fournit un ensemble complet de solutions d'armature, qui peuvent être utilisées pour tester TO à tube unique,modules à demi-pont et autres produits.
Résumé
Guidée par une recherche et un développement indépendants, Precise a été profondément impliquée dans le domaine des tests de semi-conducteurs et a accumulé une riche expérience dans les tests IV.Il a lancé successivement des compteurs de mesure de source en courant continu, unités de mesure de source d'impulsion, compteurs de mesure de source d'impulsion à courant élevé, unités d'essai de source de haute tension et autres équipements d'essai largement utilisés.les laboratoires, les nouvelles énergies, les photovoltaïques, l'énergie éolienne, le transport ferroviaire, les onduleurs et autres scénarios.
IGBT et développement de ses applications
L'IGBT (Isolated Gate Bipolar Transistor) est le dispositif de base du contrôle de puissance et de la conversion de puissance.Il s'agit d'un dispositif composite à semi-conducteur de puissance entièrement contrôlé par tension composé de BJT (transistor bipolaire) et de MOS (transistor à effet de champ de porte isolée). , présente les caractéristiques d'impédance d'entrée élevée, de faible chute de tension de conduction, de commutation à grande vitesse et de faible perte d'état de conduction,et occupe une position dominante dans les applications de haute fréquence et de moyenne puissance.
Appareil du module IGBT
Structure IGBT et schéma de circuit équivalent
À l'heure actuelle, l'IGBT a pu couvrir la gamme de tension de 600V à 6500V et ses applications couvrent une série de domaines allant des sources d'alimentation industrielles, des convertisseurs de fréquence, des véhicules à énergie nouvelle,la production d'énergie nouvelle pour le transport ferroviaire, et le réseau national.
Les principaux paramètres d'essai des dispositifs semi-conducteurs de puissance IGBT
Ces dernières années, l'IGBT est devenu un dispositif électronique de puissance particulièrement accrocheur dans le domaine de l'électronique de puissance, et a été de plus en plus largement utilisé,Donc le test de l'IGBT est devenu particulièrement importantLe test de lGBT comprend le test de paramètre statique, le test de paramètre dynamique, le cycle de puissance, le test de fiabilité HTRB, etc. Le test le plus basique dans ces tests est le test de paramètre statique.
Les paramètres statiques IGBT comprennent principalement: tension de seuil porte-émetteur VGE ((th), courant de fuite porte-émetteur lGE, courant de coupure collecteur-émetteur lCE, tension de saturation collecteur-émetteur VcE ((sat),la chute de tension de diode à roue libre VF, le condensateur d'entrée Ciss, le condensateur de sortie Coss et le condensateur de transfert inverse Crsso uniquement lorsque les paramètres statiques de l'IGBT sont garantis sans problème,Les paramètres dynamiques (temps de commutation, la perte de commutation, la récupération inverse de la diode à roue libre) doivent être effectuées. , le cycle de puissance et la fiabilité du HTRB sont testés.
Difficultés d'essai des dispositifs à semi-conducteurs IGBT
IGBT est un dispositif composite à semi-conducteurs électriques à tension entièrement contrôlée composé de BJT (transistor bipolaire) et de MOS (transistor à effet de champ à porte isolée),qui présente les avantages d'une impédance d'entrée élevée et d'une baisse de tension de conduction faible; en même temps, la puce IGBT est une puce électronique de puissance, qui doit fonctionner dans un environnement de courant élevé, de haute tension et de haute fréquence,et a des exigences élevées sur la fiabilité de la puceCela pose certaines difficultés aux tests IGBT:
1L'IGBT est un dispositif à ports multiples, qui nécessite que plusieurs instruments soient testés ensemble.
2. plus le courant de fuite de l'IGBT est petit, plus un équipement de meilleure précision est nécessaire pour les essais;
3. La capacité de sortie du courant de l'IGBT est très forte, et il est nécessaire d'injecter rapidement un courant de 1000A pendant l'essai et de compléter l'échantillonnage de la chute de tension;
4La tension de résistance de l'IGBT est élevée, allant généralement de plusieurs milliers à dix mille volts,et l'instrument de mesure doit être capable d'effectuer l'essai de sortie haute tension et de courant de fuite de niveau nA sous haute tension;
5Comme l'IGBT fonctionne sous un courant fort, l'effet d'auto-chauffage est évident, et il est facile de provoquer la combustion de l'appareil dans les cas graves.Il est nécessaire de fournir un signal d'impulsion de courant au niveau américain pour réduire l'effet d'auto-chauffage de l'appareil;
6La capacité d'entrée et de sortie a une grande influence sur les performances de commutation de l'appareil.donc les tests C-V sont très nécessaires.
Solution d'essai des paramètres statiques du dispositif de puissance semi-conducteur IGBT précis
Le système de test des paramètres statiques précis du dispositif d'alimentation IGBT intègre plusieurs fonctions de mesure et d'analyse et peut mesurer avec précision les paramètres statiques des dispositifs de semi-conducteurs d'alimentation IGBT.Prise en charge de la mesure de la capacité de jonction du dispositif de puissance en mode haute tension, telle que la capacité d'entrée, la capacité de sortie, la capacité de transmission inverse, etc.
Système d'essai IGBT
La configuration du système d'essai des paramètres statiques du dispositif d'alimentation IGBT est composée d'une variété de modules d'unité de mesure.La conception modulaire du système peut permettre aux utilisateurs d'ajouter ou de mettre à niveau des modules de mesure pour s'adapter aux besoins en constante évolution des dispositifs de mesure de puissance..
Les avantages du système "double hauteur"
- haute tension, courant élevé
d'une capacité de mesure/sortie de haute tension allant jusqu'à 3500 V (extension maximale à 10 kV)
avec une capacité de mesure/sortie de courant élevée, courant jusqu'à 4000 A (multiple modules en parallèle)
- mesure de haute précision
nA niveau de courant de fuite, μΩ niveau de résistance
00,1% de précision de mesure
-Configuration modulaire
Une variété d'unités de mesure peut être configurée de manière flexible en fonction des besoins réels d'essai Le système réserve de l'espace pour la mise à niveau et les unités de mesure peuvent être ajoutées ou mises à niveau ultérieurement
- Haute efficacité des tests
Matrice de commutation intégrée, circuits de commutation automatique et unités de mesure selon les éléments d'essai
Prise en charge de l'essai à clé unique de tous les indicateurs de normes nationales
- Bonne évolutivité
Prise en charge des essais à température normale et à haute température, personnalisation flexible de divers appareils
Composition du système "cube magique"
Le système d'essai des paramètres statiques du dispositif d'alimentation IGBT de précision est principalement composé d'instruments d'essai, de logiciels d'ordinateur hôte, d'ordinateur, d'interrupteur de matrice, de luminaire, de lignes de signal haute tension et haute tension,et ainsi de suiteL'ensemble du système adopte l'hôte de test statique développé indépendamment par Proceed, avec des unités de mesure intégrées de différents niveaux de tension et de courant.Combiné avec le logiciel d'ordinateur hôte auto-développé pour contrôler l'hôte de test, différents niveaux de tension et de courant peuvent être sélectionnés en fonction des besoins du projet d'essai pour répondre à différentes exigences d'essai.
L'unité de mesure de l'hôte système comprend principalement le compteur de mesure de source d'impulsion de bureau de haute précision de la série Precise P, l'alimentation en impulsion à courant élevé de la série HCPL,Unité de mesure de la source de haute tension de la série E, unité de mesure C-V, etc. Parmi eux, l'unité de mesure de source d'impulsion de bureau de haute précision de la série P est utilisée pour la conduite et les essais des portes,et prend en charge une sortie d'impulsion et des essais de 30 V@10 A maximum; l'alimentation par impulsion à courant élevé de la série HCPL est utilisée pour les essais de courant entre les collecteurs et les émetteurs et les diodes à roue libre.prélèvement d'échantillons de tension intégrée, un seul dispositif prend en charge une sortie de courant d'impulsion maximale de 1000 A; l'unité d'essai de la source haute tension de la série E est utilisée pour l'essai de la tension et du courant de fuite entre le collecteur et l'émetteur,et supporte une tension maximale de sortie de 3500VLes unités de mesure de tension et de courant du système adoptent une conception multi-plateforme avec une précision de 0,1%.
Point d'essai à clé unique de l'indice complet de la norme nationale
Precise peut maintenant fournir une méthode de test complète pour les paramètres de la puce IGBT et du module, et peut facilement réaliser le test des paramètres statiques l-V et C-V, et finalement produire le rapport de la fiche de données du produit.Ces méthodes sont également applicables aux semi-conducteurs à large bande SiC et GaN.
Solution d'appareil d'essai statique IGBT
Pour les produits IGBT avec différents types d'emballages sur le marché, Precise fournit un ensemble complet de solutions d'armature, qui peuvent être utilisées pour tester TO à tube unique,modules à demi-pont et autres produits.
Résumé
Guidée par une recherche et un développement indépendants, Precise a été profondément impliquée dans le domaine des tests de semi-conducteurs et a accumulé une riche expérience dans les tests IV.Il a lancé successivement des compteurs de mesure de source en courant continu, unités de mesure de source d'impulsion, compteurs de mesure de source d'impulsion à courant élevé, unités d'essai de source de haute tension et autres équipements d'essai largement utilisés.les laboratoires, les nouvelles énergies, les photovoltaïques, l'énergie éolienne, le transport ferroviaire, les onduleurs et autres scénarios.
