根据测试条件和测试线路的不同，可将IGBT模块的测试分为两大类:一类是静态参数测试，即在IGBT模块结温为时进行测试，此时IGBT工作在非开关状态；另一类是动态参数测试，即在IGBT模块结温为时进行测试，此时IGBT工作在开关状态。

一、静态参数的测试

1.  栅极一发射极阀值电压的测试

在规定条件下，测量栅极—发射极阀值电压，测试电路原理图如图1所示

图1  测试电路

电路说明和要求:

Gl、G2:可调直流电压源;

Vl、V2:直流电压表;

A:直流电流表;

DUT:被测量的IGBT(下同)。

测量程序:调解电压源G2至规定的集电极—发射极电压(15V);调节电压源Gl，从零开始逐渐增加栅极一发射极间的电压。当电流表A显示出规定的集电极电流值()时，电压表Vl的显示值即为被测器件的栅极一发射极阀值电压。

2. 集电极—发射极截止电流的测试

在规定条件下，测量器件的栅极—发射极短路时集电极—发射极截止电流，原理电路如图2所示。

图2  测试电路

电路要求和说明:

G:可调直流电压源;

V:高阻抗直流电压表;

A:直流电流表;

R:限流电阻器。

测量程序:调节电压源G，从零开始逐渐增加集电极—发射极间的电压到电压表V显示出规定的值(10V)，从电流表A读出集电极—发射极截止电流。

3. 栅极—发射极漏电流的测试

在规定条件下，测量器件在集电极—发射极短路条件下栅极—发射极漏电流，原理图如图3所示。

图3 

电路说明和要求:

G:可调直流电压表;

Vl，V2:直流电压表;

R:测量电阻器。

这时栅极一发射极漏电流为: 。

测量程序:调节电压源G，使栅极一发射极电压Vl到规定值(20V)。从V2读出V2，

则栅极一发射极漏电流为V2/R。

4. 集电极一发射极饱和电压的测试

在规定条件下，测量器件在集电极一发射极饱和电压，原理图如图6一5所示。

电路说明和要求:

G1:可调直流电压表;

G2:可调直流电压表;

V1,V2:直流电压表;

A:直流电流表;

R:集电极负载电阻器;

测量程序:调节电压源Gl，使器件栅极一发射极间的电压达到规定值(15V)。调节电流源G2，使器件集电极电流到规定值(12A)。这时电压表V2读数即为所测得集电极-发射极饱和电压。

5.集电极—发射极通态压降测试

即指在额定集电极电流和额定G—E电压下的集电极—发射极通态压降。该参数是IGBT应用中的重要参数，其大小直接决定通态损耗的大小。测试原理图见图5a。

6． 续流二极管的正向压降测试

即指IGBT模块中与IGBT芯片反并的续流二极管的正向压降。该值与IGBT    模块的关断特性紧密相关，若小，则IGBT关断速度快，关断损耗会减小，但是关断时IGBT上的过冲电压尖峰较高；反之，则会造成关断损耗增大。其测试原理如图5b所示。

二、动态参数测试

1． 擎住电流LUT测试

IGBT结构为pnpn 4层结构，如果条件合适，它能像晶闸管一样擎住，此时IGBT的负载为阻性负载。通常情况下，集电极电压为额定电压的60%，擎住电流为额定电流的两倍。LUT测试的时序图如图6所示。通常测试系统的电流保护值设定为额定电流的3．5—4倍。

2． 能耗测试

对于电路设计者来说，开关过程中元件内部的能量损耗非常重要，籍此可计算

出开关损耗的平均值。进行此项测试时，IGBT    负载为感性负载。总的开关损耗值由两部分组成：①开通损耗，其中包括与IGBT芯片反并续流二极管的反向恢复损耗；②关断损耗，包括电流拖尾部分的损耗。IGBT开关损耗波形如图7所示。

3. 反偏安全工作区(RBSOA)测试

该项测试主要用于考核IGBT模块关断时工作在最大电流和电压下的工作能力。此时，IGBT的负载为感性负载，其测试原理图和参考波形如图8a所示。

4．短路测试

该项测试是在一定的下检测IGBT模块直接对电源短路的有限时间，借此考核IGBT承受电流过冲的能力。其测试原理图和参考波形如图8b所示。下载本文