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壓接器件內(nèi)部并聯(lián)多芯片電流及結(jié)溫測(cè)量方法及實(shí)現(xiàn)

高壓IGBT器件封裝絕緣測(cè)試系統(tǒng)

針對(duì)高壓IGBT器件內(nèi)部承受的正極性重復(fù)方波電壓以及高溫工況，研制了針對(duì)高壓IGBT器件、芯片及封裝絕緣材料絕緣特性的測(cè)試系統(tǒng)（如圖1所示），可實(shí)現(xiàn)電壓波形參數(shù)、溫度和氣壓的靈活調(diào)控，用于研究電壓類(lèi)型（交、直流、重復(fù)方波電壓）、波形參數(shù)、氣體種類(lèi)、氣體壓力等因素對(duì)絕緣特性，具備放電脈沖電流測(cè)量、局部放電測(cè)量、放電光信號(hào)測(cè)量、漏電流測(cè)量及紫外光子測(cè)量等功能（如圖2所示），平臺(tái)相關(guān)參數(shù)：頻率：DC~20kHz，電壓：0~20kV，上升沿/下降沿：150ns可調(diào)，占空比：1%~99%，溫度：25℃~150℃，氣壓：真空~3個(gè)大氣壓。

高壓大功率壓接型IGBT器件內(nèi)部芯片瞬態(tài)電流及結(jié)溫測(cè)量是器件多物理量均衡調(diào)控及狀態(tài)監(jiān)測(cè)的基本手段，針對(duì)器件內(nèi)部密閉封裝以及密集分布鄰近支路引起的干擾問(wèn)題，提出了PCB羅氏線圈互電感的等效計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)了任意形狀PCB羅氏線圈繞線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)了針對(duì)器件電流測(cè)量的方形PCB羅氏線圈（如圖5所示），實(shí)現(xiàn)臨近芯片電流造成的測(cè)量誤差小于1%；針對(duì)器件內(nèi)部多芯片并聯(lián)芯片結(jié)溫測(cè)量，提出了壓接型IGBT器件結(jié)溫分布測(cè)量的時(shí)序溫敏電參數(shù)法，通過(guò)各芯片柵極的時(shí)序單獨(dú)控制（如圖6所示），在各周期分別進(jìn)行單顆IGBT芯片結(jié)溫的測(cè)量，進(jìn)而等效獲得一個(gè)周期內(nèi)各IGBT芯片的結(jié)溫分布。在此基礎(chǔ)上，完成了集成于高壓大功率器件內(nèi)部的多芯片并聯(lián)電流測(cè)試PCB羅氏線圈以及時(shí)序溫敏電參數(shù)測(cè)量驅(qū)動(dòng)板的設(shè)計(jì)。