ENG1220 IGBT功率循環測試系統

一、概述

  ENG1220型IGBT功率循環測試設備的測試方法符合GB/T29332-2012/IEC 60747-9:2007及GB4023-83等相關標準。

IGBT功率循環測試設備，是IGBT測試的重要檢測設備，該設備具有如下特點：

1. 該測試系統是一套動態綜合的測試系統，測試參數多，設備測試數據精度高。

2. 該測試系統是一套大電流測試設備，設備的電氣性能要求高。

3. 該測試系統具有過流、過熱、水壓不足等保護功能。具有連續工作的特點。

4. 該系統的測試程序由計算機控制，測試可按測試員設定的程序進行自動測試。

5. 該測試系統采用內控和外控兩種方式。便于工作人員操作。

6. 該系統采用計算機記錄測試結果，并可將測試結果轉化為EXCEL文件進行處理。

7. 該測試系統是IGBT模塊成品可靠性檢驗測試中不可缺少的專用測試設備。

 該套測試設備主要由以下幾個單元組成：

1) 熱敏電流及單元

2) 主電流產生單元

3) 溫度檢測單元

4) 熱敏電壓/穩態熱阻測試單元

5) 安全及保護單元

6) 計算機控制單元

二、技術條件

2-1 環境要求：

A.  環境溫度：8—35℃

B.  相對濕度：小于70%，一般應在相對濕度小于75%室內清潔環境條件下使用。

C.  大氣壓力：86Kpa—106Kpa

D.  電網電壓：AC380V±10%（三相四線制、安全接地線）

E． 電網頻率：50Hz±1Hz

F． 電源功率：20KW

 G． 供電電網功率因數：＞0.9

H． 壓縮空氣：大于0.4Mpa（壓縮空氣宜進行前端去濕處理，以保證設備內氣動器件的正常和可靠運行）

I．  冷卻水要求：

          ● 進水溫度室溫±3℃

          ● 壓力為0.1～0.3Mpa；

          ● 流量：60L/min；

          ●水質：透明、不渾濁、無沉淀，應在供水管道中加裝過濾器以排除大于0.38mm的污粒，視覺干凈；

2-2 主要技術指標：

2.1 加熱電流：直流50-500A 顯示精度0.1 A±3%；

2.2 加熱時間：20-60S，冷卻時間：20-60S；

2.3 散熱要求：1分鐘內完成器件加熱到結溫降溫到40℃的一個循環；

2.4 熱敏測試單元：

熱敏電流：50mA-999 mA 分辨率0.1 mA精度±3%；

   1A-10A分辨率0.1A精度0.1A±3%；

熱敏電壓：1V-10V分辨率1mV精度±2%

2.5  熱阻單元

功率計算：飽和壓降 0.3-5V分辨率0.01V精度±2%

導通電流分辨率0.1 A精度±3%

溫度采集：溫度采集單元分辨率0.1℃精度±0.1℃

熱阻測試器件的數量為1只。

Vce，Ic，熱敏電壓，殼溫各采一路。

2.6循環次數：1—20000次

2.7按時間控制時，顯示每只器件的殼溫，采集殼溫的位置依據被側器件的相應標準規定，需方將測溫孔備好。

2.8按結溫控制時，顯示一只器件的結溫，6只器件殼溫。

2.9被測器件：6只（二單元串聯結構）或1只6單元IGBT橋模塊，IGBT橋模塊按三組循環加熱、占空比30%的工作方式進行設計和試驗；

2.10計算機顯示器件殼溫、試驗電流、試驗次數、并可記錄測試數據，測試記錄表格可轉為EXCEL文件。

2.11在脫機狀態時，面板顯示6個工位的殼溫，試驗電流、試驗次數、加熱時間、冷卻時間。

2.12水路的回水采用開放式輸出，冷卻水路由甲方提供。

2.13電源：采用全波整流的直流電源，電流大小通過調壓器手動調節。

2.13.1被測器件為二單元串聯結構時，采用6只器件串聯試驗；

2.13.2 被測器件為六單元全橋模塊時，負載為一只模塊。

2.13.3 電源共一組，輸出電流50-500A。

2.14可測試器件穩態熱阻Rth（J-C）

2.15被測器件底板不帶電。

2.16設備采用水冷散熱，冷卻水由需方提供。

三、功能概述

3-1測試范圍

該套測試設備主要可測試以下參數：

1. 熱敏電壓測試：V f

2. 主電流測試：Ic

3. 集電極電壓測試：VCE

4. 閾值電壓測試：VGE（th） 

5. 溫度參數測試：T1、T2 

6. 穩態電阻測試：Rth

7. 瞬態電阻測試：Zth

3-2 計算機控制系統

 計算機控制系統是該設備的中心控制單元，設備的所有工作程序，工作時序，開關的動作狀態，數據的采集等均由計算機完成。

 計算機采用的是研華工業控制機，機箱為610H型，具有抗電磁干擾能力強，排風量大等特點。

在計算機中，安裝有美國國家儀器公司生產的數據采集卡NI6221：1塊。

NI PCI6221是一塊多功能的數據采集卡，具有三組數據端口，8個模擬量輸入端口，兩個模擬量輸出口、兩個定時器計數器。

 PLC控制系統

 PLC控制系統是該設備的安全控制單元，設備的所有控制電源、主電源、故障診斷等均由PLC控制。