脉冲功率测试技术
脉冲功率测试技术
光电电流互感器原理及应用
电流互感器作为电力系统中的重要设备，对电力系统的正常运行和电力的精确计量有非常重要的作用。目前光电混合式电流互感器己进入实用化研究阶段，采用先进的电子和光学技术，无论对于光电混合式电流互感器的研制还是推广都非常重要。实践证明，采用这种方法设计的光电混合式电流互感器工作可靠、集成度高，有效的解决了高压端与低压端间的绝缘等问题，能够克服传统电磁式电流互感器的缺点，因此为光电混合式电流互感器在变电站自动化系统中的广泛应用积累了经验。
1 光电混合式电流互感器的分类
光电式电流互感器可分为无源型和有源型两大类，前者基于光学传感技术，一般是基于法拉第(Faraday)效应等磁光变换原理，这类互感器直接用光进行信息变换和传输，与高电压电路完全隔离，具有不受电磁干扰，测量范围大，响应频带宽，体积及便于数字传输等优点，其特点是在高压侧部分无需电源，故称为无源电子式电流互感器;后者基于电磁感应原理，如采用无铁心的Rogoswki线圈，这类电子式电流互感器与常规电流互感器较相似，但体积小，暂态响应好，可靠性高，可以直接以模拟量形式输出，也可将信号数字化后用光纤技术进行信息传送，这样大大简化了互感器的绝缘结构，适用于高电压系统，这类电子式电流互感器的特点是高压侧有电子电路，需要有电源对其供电。故称为有源电子式电流互感器。
(1)无源型光电电流互感器的工作原理及其结构
所谓无源型光电电流互感器乃是传感头部分不需要供电电源的电子式电流互感器。其基本原理是利用了光的传播原理。光在传播过程中，如果在垂直于光传播方向的平面内，光矢量始终沿一个固定的方向振动，就称这种光为线偏振光。磁场能使本来不具有旋光性的物质产生旋光性。即当一束线偏振光穿过无旋性介质时，如果在介质中沿光的传播方向施加一个外磁场，光通过介质后，光的振动面就会转过一个角度，这种现象被称为磁致旋光效应或法拉第效应。对于给定的介质，振动面的转角与介质的长度L及磁场强度H成正比，即=VHL其中，比例系数v叫做费尔德(Verdet)常数，由介质和光波波长决定。磁致旋光效应的旋转
方向仅与磁场方向有关，与光线传播方向的正逆无关，这种磁致旋光现象与晶体的自然旋光现象是不同的。光束往返通过自然旋光物质时，因旋转角相等方向相反而相互抵消，但通过磁光介质时，只要磁场方向不变，旋转角都朝一个方向增加，因此，磁致旋光效应是一个不可逆的光学过程。
法拉第磁光效应原理示意图
目前研究较多、实用化程度较高的无源型ECT是基于法拉第磁光效应原理的流互感器。当一束偏振光通过放置在磁场中的法拉第旋光材料后，若磁场方向与光的传播方向平行，则出射线偏振光的偏振平面将产生旋转，即电流信号产生的磁场信号偏振光波进行调制。
基于法拉第磁光效应的无源型光电电流互感器的示意图
(2)有源型电子式电流互感器的工作原理及其结构
目前，研究较为成熟并投入变电站运行的主要是有源电子式互感器，应用场合主要有高压直流输电、SF6气体绝缘开关(GIS)及中低压开关柜等。无源电子式互感器因其一次侧光学电流、电压传感器的制作工艺复杂，稳定性及一致性不易控制，因此有源电子式互感器的特点决定了它在实用化道路上的优势。有源型又可以称为混合型，所谓混合型光电电流互感器乃是一种基于传统电流传感原理、采用有源器件调制技术和光纤传输技术的新型电子式电流互感器。它利用电磁式CT、分流器或Rogowski线圈与被测电流成比例的信号，通过电光转换后，利用光纤将光信号传送到低压侧，再经过光电转换将电信号汇入合并单位供二次设备使用。由于其电路需要工作电源，故称为有源式光电电流互感器。
有源型光电电流互感器结构框图
有源型光电电流互感器结构简单，长期工作稳定性好，容易形成高精度、性能稳定实用化的工业产品。其中基于Rogowski线圈原理的有源OECT因其测量范围大，线性度好，无磁饱和等优点而成为研究的热点。这种电流互感器既利用了光纤系统提供的高绝缘性的优点，显著降低了电流互感器的制造成本、体积和重量，又充分发挥了被电力系统广泛接受的传统CT测量装置的优势，同时还避免了无源OECT传感头光路的复杂性及全光纤传感头线性双折射、块状玻璃全反射相位差等技术难点，是目前国内外研究的主流。但有源OECT因为高压侧有信号处理电路，故必须要有一个稳定的供电系统才能正常工作，这些都还有待于进一步研究。有源OECT主要由传感头，高压侧数据采集单元，信号传输系统，低压侧单元，高压侧供电系统组成。
2 光电混合式电流互感器的构成和原理
关于电子式电流互感器(包括光电混合式电流互感器)，国际电工委员会己经制定了相应的国际标准，标准中提到:电子式互感器是指一种由连接到传输系统和二次转换器的一个或多个电流或电压传感器组成，用以传输正比于被测量的量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。
2.1 光电混合式电流互感器的总体结构
根据国际电工委员会提出的标准IEC6O044-8，一次电流传感器产生与一次端子通过电流相对应的信号，它是一种电气、电子、光学或其他装置。一次转换器
将来自一次电流传感器的信号转换成适合于传输系统的信号。传输系统用于一次部件和二次部件之间传输信号的短距或长距藕合装置。依据所采用的技术，传输系统也可用以传送功率。二次转换器将来自传输系统的信号转换成正比于一次端子电流的信号量，供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。对于模拟输出型ECT，二次转换器直接供给测量仪器、仪表和继电保护或控制装置。对于数字输出型电子式互感器，二次转换器通常接至合并单元再输出至二次设备。
单相电子式电流互感器结构框图
2.2 光电混合式电流互感器的传感头
(1)Rogowski线圈概述
光电混合式电流互感器的传感头部分的设计直接关系到互感器采样数据的精度及可靠性，是整个系统的核心部件之一。电子式电流互感器传感头采用Rogowski(罗可夫斯基)线圈，它具有测量准确度高、动态范围大、制造成本低等优点。基于Rogowski线圈的主体是一个将导线均匀密绕在环形等截面非磁性骨架上而形成的空心电感线圈，待测的母线电流从线圈中心穿过，在线圈中产生感应电势。由于线圈中没有铁芯，其输出的电压值很小，可以直接输入微机系统。
(2)Rogowski线圈的结构和原理
Rogowski线圈可设计成圆形、矩形、钳形等各种形状。将测量导线均匀地绕在截面均匀的非磁性材料的框架上，就构成了Rogowski线圈。由于电子式电流互感器必须同时满足测量、保护的要求，因此采用两个Rogowski线圈一个用于测量通道，一个用于保护通道。下图是电子式电流互感器利用Rogowski线圈测量电流的原理图，其输出电压e正比于被测电流的变化率:
式中M是线圈母线之间的互感，被测的电流信号i可表示为
可知，要得到被测的一次电流信号，必须对Rogowski线圈二次输出的电压信号进行积分。Rogowski线圈的输出信号通常比较弱，易受外界电磁场的干扰。为此，应对线圈进行屏蔽，输出信号用屏蔽双绞线引出。
Rogowski线圈原理图
图中，用Rogowski线圈进行电流测量时，被测电流从线圈的中心穿过，由电磁感应原理可知:任何一个随时间变化的电流i(t)总是伴随着一个随时间变化的磁场环链，这个磁场将在线圈中产生感应电势e(t)，电势e(t)与电流的变化率叫di/dt成正比。
根据安培环路电流定律,磁场强度，磁感应强度
由电磁感应定律得
对于图2.8a中矩形截面Rogowski线圈，有磁链
则总磁链为，感应电势
由上述的推导可知，Rogowski线圈的输出电压与穿过Rogowski线圈载流体中流过电流的导数成正比，即Rogowski线圈的输出电压与被测电流成微分关系，需要一个积分器来进行相位校正还原电流信号。
(3)Rogowski线圈电路分析
图2.10是Rogowski线圈应用电路直接负载的等效电路。图中，e(t)为线圈感应电压，r0为线圈绕组的内阻，R是线圈的负载电阻，L为线圈的自电感。设u(t)为线圈的输出电压，
Rogowski线圈电路分析图
上述分析表明，图2.10给出的Rogowski线圈电路信号输出情况不仅与电路的固有时间常数有关，而且与被测输入信号的性质(稳态电流、瞬态电流)有关。因此，为满足电流测量的不同要求，当两种被测输入信号的频谱出现某种程度的差异后，构造Rogowski测量电路的时间常数也应不同，即Rogowski测量电路的结构不同。
3 光电混合式电流互感器的供电方式
由于互感器高、低压之间没有任何电的联系，因此，向高压侧的电子器件供电成为测量系统一项关键技术。供电方式通常有三种:直接从母线取能量(小CT供电);采用太阳能电池(太阳能供电);从地面将能量以光的形式发射到高压侧(激光供电)。
(1)母线取能量方案(简称小CT供电方案):以母线电流作为能量来源，通过一个环形铁芯线圈(小CT)从母线感应出能量，经整流、滤波后整定为直流电压，为电子线路提供工作电源。这种方案成本较低，但存在空载或重合闸时无法正常供电的缺点，而且仍有一些诸如电磁屏蔽、防浪涌措施、小CT在多数情形下需工
作在饱和区等技术问题需要仔细予以解决。同时，在直流输电系统中也无法直接从高压母线获取能量。
母线取能原理图
(2)太阳能电池供电方案:
基于光伏效应的太阳能电池的基本结构是PN结。太阳能电池的输出特性随光强、环境温度等外界条件的变化而变化。采用硅太阳能电池作为电源时，一般包括硅太阳能电池、蓄电池组和控制箱等3个部分。因为硅太阳能电池只在受光后才能发电，不具备保存电能的能力，为了获得稳定的电源输出，保证能不间断地向负载供电，需要有蓄电池与太阳能电池并联，在太阳光下硅电池一面向负载供电，一面对蓄电池充电，在阴天或夜间由蓄电池向负载供电。这一方案的缺点在于，在不见太阳的阴天和夜晚硅光电池不能向负载供电，而必须依靠蓄电池。所以蓄电池能否向负载长期稳定的供电，对电源系统的稳定性有很大的影响。蓄电池的性能受温度的影响很大，因此使得整个供电系统不能长期稳定工作这对必须长期稳定运行在户外高压端的互感器来说是不允许的。
(3)激光供电方案:利用地面的强激光源，将光能通过光纤传至高压侧，在高压侧将光能转换为电能，并将此电能供给有关功能模块。这是一种全新的供电方式，其突出优点是能量以光的形式在通过光纤传输，完全实现高、低压间电的隔离，不受电磁干扰及电网波动的影响，稳定可靠噪声小。可长期安全、可靠地供电，同时有利于电力系统向光纤化，数字化，网络化的方向发展。近年来由于光电子技术的迅速发展，高功率的半导体激光器以及光电转换器件都达到很高的指标，而且成本不断降低，使这种方案完全取代传统的母线供电方式成为可能。
高压脉冲轨道电路测试仪表
07 型脉冲峰值数字表
07 型脉冲峰值电压表是针对高压高压脉冲轨道电路的专业仪表，它在4位微处理器高端数字万用表的基础上，增加了测试脉冲峰值电压挡，为满足测试峰值电压的要求，07 型峰值电压表采用电压量程自动转换功能，测试数据准确，其次，保留原万用表的全部功能，携带方便一表多用。
峰值电压表的工作原理：在连续的高压脉冲电压经二极管向高压电容充电，使高压电容两端逐步接近峰值电压。由于峰值电压表其内部阻抗高，并采用电压自动换挡功能，可稳定显示脉冲峰值电压。
峰值电压表的技术指标：
1、输入幅度：脉冲0~700V
2、直流电压量程：0~1000V
3、输入阻抗：10MΩ
4、准确度：±（1.0%+4D）
5、分辨力：1V
6、最大显示：3999
4（自动极性显示）峰值电压表采用4 位微处理器和双积A/D 转换集成电路，因此它具备数据保持、相对值测试、自动极性显示、自动换挡等功能。具有高分辨力，高精度的数值显示。
为测试峰值电压数据的稳定准确，具备了可靠的技术保证。
峰值电压表的使用方法：
1、 将开关置于“ON”位置，检查电池，如果电池电压不足，则需
更换电池。电池正则按以下步骤操作：
2、 ….测试笔插孔旁边的符号，表示输入电压或电流不应超过指示值，这是为了保护内部线路免受损伤。
3、 ….测试脉冲峰值之前，左上角功能开关置于脉冲位置，选择直流脉冲1000伏的两成。
4、 以正表笔为准，测试正极性脉冲，反用表笔测试负极性脉冲
5、 恢复左上角功能开关应置于万用表位置，可当数字万用表使用。
ME2000H型轨道电路综合测试仪
1 产品介绍
1.1 概述
ME2000H轨道电路综合测试仪是针对铁路部门而研制的多功能专用仪器，适用于电务工区日常检测和维护使用，本仪器具有体积小、精度高、操作简便等特点。本仪器能完成单载频信号测量、多载频测量、单频测量、直流测量、补偿电容在线测量、阻抗在线测量、25Hz、50HZ相敏轨道电路测量、示波器、高压脉冲轨道电路测量、高压脉冲和移频轨道电路叠加测量、轨道电路调整表和数据存储等功能。
脉冲开关电源跟踪误差测试方法研究
技术研究・特种电源
脉冲开关电源跟踪误差测试方法研究
燕宏斌 高大庆周忠祖 王进军
（中国科学院近代物理研究所，甘肃兰州７３００００）
摘要：在ＣＳｇ电源系统中，跟踪误差是一个很重要的参数。本文通过对测试方案及测试电路的设计进行了
论证研究，得到测试方法及测试数据，为ＣＳｇ调束人员提供真实可靠电源跟踪误差参数。
关键词：脉冲开关电源；跟踪误差；同步
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｔｒａｃｋｉｎｇ Ｅｒｒｏｒ ｆｏｒ Ｐｕｌｓｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ
ＹＡＮ Ｈｏｎｇｂｉｎ，ＧＡＯ Ｄａｑｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｚｈｏｎｇｚｕ，ＷＡＮＧ Ｊｉｎｊａｎ
（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｏｄｅｍ Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ（ＰＳ）ｉｎ ＣＳＲ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｙ ｓｙｓｔｅｍ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｗｅ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｏｒ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｒｒｏｒ．Ｔｈｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｈｅ ＣＳＲ ｗｏｒｋｅｒ ｗｉｔｈ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅｎ Ｏｒ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｓｕｐｐｌｉｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｐｕｌｓｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ；Ｔｒａｃｋｉｎｇ ｅ￣ｏｒ；ＳｙｎｃｈｒＯｎｉｚａｔｉＯｎ
中图分类号：ＴＮ８６ 文献标识码：Ａ 文章编号：０２１９．２７１３（２０１０）０２—０００９．０３
GJB 8218-2014在高功率激光装置电磁脉冲测量中的应用
标准与应用■
ＧＪ Ｂ ８２ １ ８—２ ０ １ ４
在高功率激光装置电磁脉冲测量中的应用
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＧＪＢ ８２１ ８－２０１ ４ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｔ Ｈｉｇｈ Ｐｏｗｅｒ Ｌａｓｅｒ Ｆａｃｉｌｉｔｙ Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｐｕｌｓｅ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ
中 程物理研究院激光聚变研究中心 巾国＿ｒ 程物理研究院汁量测试中心
易涛 杨晓瑜。王峰。 江少恩 郭晓东 朱宇浩 郭伟民！
摘要
从测量条件、测量系统、校准与标定以及测量方法等方面，探讨ＧＪＢ ８２１８－２０１４在高功率激光装置
电磁脉冲辐射测量中的应用，为高功率激光装置的电磁脉冲计量和电磁兼容设计提供技术参考。
关键词
电磁脉冲；高功率激光；ＧＪＢ ８２１８－２０１４
ｔｂｓｔ Ｊ ａｃｔ
Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＧＪＢ ８２１８－２０１４ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｔ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｌａｓｅｒ ｆａｃｉｌｉｔｙ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｕｌｓｅ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｉｓ
ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｌｍｄｉｔｉｏｎ．ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｅｔｅ．Ｔｈｉｓ ｗｏｒｋ ｈｏｐｅｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ
ｆ０ｒ ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｌａｓｅｒ ｆａｃｉｌｉｔｙ ＥＭＰ ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ＥＭＣ ｄｅｓｉｇｎ．
Ｋｃ） ￣，ＶＯＩ‘ｃｌｓ
ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｐｕｌｓｅ；ｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒ ｌａｓｅｒ；ＧＪＢ ８２ １ ８－２０ １ ４
引言
高功率激光装置是开展高能量密度物理试验的重
要科学平台。在高功率激光装置试验过程中会产生强烈
的电磁脉冲辐射，这种电磁脉冲辐射具有超宽带、脉冲
短、瞬态强度高的特点。测量高功率激光装置试验中产
超脉冲的原理和应用
超脉冲的原理和应用
1. 引言
超脉冲是一种具有极短脉冲宽度和高峰值功率的宽带脉冲信号。它在多个领域中有着广泛的应用，例如激光技术、电子学以及医学领域。本文将介绍超脉冲的原理和一些常见的应用。
2. 超脉冲的原理
超脉冲的产生主要基于非线性光学效应。通过将光束输入到适当的介质中，可以将光束频谱传输到更高的频率范围。这种频率转换过程使得脉冲的宽度变窄，峰值功率增加。超脉冲的原理可以通过以下步骤进行说明：
• 步骤 1： 输入光脉冲
• 步骤 2： 通过非线性介质进行频率增加
• 步骤 3： 产生超脉冲输出
3. 超脉冲的应用
超脉冲在多个领域中有着广泛的应用，以下是一些常见的应用示例：
3.1 激光技术
超脉冲激光器是一种常见的激光器类型，它在激光科学和工程中得到广泛应用。超脉冲激光器可以产生极短的激光脉冲，峰值功率较高。这使得超脉冲激光器在材料加工、生物医学和光纤通信等领域有着重要的应用。
3.2 电子学
在电子学中，超脉冲被用于高频电路的测试和测量。超脉冲信号能够提供短脉冲宽度和高峰值功率，从而更准确地测量电路的性能和特性。
3.3 医学领域
超脉冲在医学领域中有着多种应用，其中之一是超声成像。超脉冲信号可以通过组织产生回波，从而生成高分辨率的超声图像。此外，超脉冲也可以用于激光手术和皮肤治疗等医疗应用。 3.4 光纤通信
超脉冲技术在光纤通信中也发挥着重要作用。超脉冲信号可以通过光纤传输并在接收端被解调恢复。这种超脉冲调制技术可以提高光纤通信系统的传输速度和带宽，从而满足日益增长的通信需求。
4. 结论
超脉冲是一种具有极短脉冲宽度和高峰值功率的宽带脉冲信号，它在激光技术、电子学以及医学领域中有着广泛的应用。超脉冲的生成基于非线性光学效应，在适当的条件下可以产生极具特色的超脉冲输出。超脉冲的应用涵盖了激光技术、电子学、医学领域以及光纤通信等领域。随着超脉冲技术的不断发展，相信会有更多新的应用领域被开拓出来。
基于单脉冲试验的IGBT模型的电压应力测试分析
2022.3电子产品世界设计应用测试测量esign & Application
基于单脉冲试验的IGBT模型的电压应力测
试分析
Voltage Stress Test Analysis of IGBT Model Based on Single Pulse Test
田建平 （维谛技术（西安）有限公司，西安710075）
摘 要：IGBT作为功率设备的核心器件，在电力电子工业领域应用广泛。为了进一步了解电压应力对IGBT模块的影响，本文搭建了实验样机（选用3代IGBT采用T型三电平拓扑，额定输出线电压315 V，电流230 A，设计输入电压范围500～1 000 V），通过单脉冲试验对不同厂家不同型号的IGBT进行电压应力分析并给出解决方案的可行性。关键词：IGBT；单脉冲；电压应力
IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由MOS（绝缘栅
型场效应管）和BJT（双极型三极管）组成的复合全控
型电压驱动式功率半导体器件，IGBT作为功率设备的
核心器件，在电力电子设备中有着广泛的应用[1，2]。市
场不仅追求着低成本和高功率密度，对性能和可靠性要
求也更高[3，4]。IGBT的开关暂态特性限制着它的最大
工作结温、最大开关频率、EMC性能、散热性能、优
化电路系统等性能[5]。
为了进一步了解IGBT工作性能，笔者搭建了光伏3
代IGBT采用T型三电平拓扑，额定输出线电压315 V，
电流230 A，设计输入电压范围500～1 000 V。目前
备选IGBT模块为英飞凌F3L400R12PT4_B26、西门康SKiM400TMLI12E4B、富士4MBI400VG-120R-50。英
飞凌IGBT模块已经搭建了实验样机，初步的测试表明
英飞凌IGBT模块的关断电压应力很大。因IGBT桥臂的
耐压为1 200 V，关断时只承受一半的母线电压，电压应
力不是问题。IGBT的钳位耐压值为650 V(英飞凌、西
门康)或600 V(富士)，关断电压尖峰问题很严重 [6]。
脉冲功率器件RSD热阻的计算与研究
脉冲功率器件RSD热阻的计算与研究
尚超
【摘 要】热阻是半导体功率器件的基本特征和重要参数。本文首次提出RSD热阻的计算，根据RSD热阻网络模型，引入加热、测量电流合二为一的方法计算RSD的热阻，最终得到RSD的热阻值为0．3℃／W。较小的热阻可使RSD应用于重频脉冲功率领域而不发生热失效。实验得到了500Hz频率下RSD的开通特性，RSD运行时间为20s，以保证器件达到热平衡。波形显示RSD重复开通特性良好，通过对电流电压积分得到RSD消耗的功率约为8W。据此，可得到RSD在1．2kV峰值电压下运行20s时的结温为60．8℃（RSD运行频率为500Hz）。结果表明RSD是理想的脉冲功率开关，其工作频率可大幅提高。%Thermal
resistance is a basic characteristic and important parameter for
semiconductor power device. The calcula- tion to thermal resistance of
RSD is brought forward for the first time in this paper. Based on the
network model of thermal resistance, a method of combining the
measuring and heating current is introduced to calculate the thermal
resistance of RSD. The thermal resistance of 0. 3℃/W is obtained by
experiment and calculation, and the result shows that the thermal resist-
ance of RSD is small, which can make RSD applied in the pulse power field
脉冲功率激光技术国家重点试验室
脉冲功率激光技术国家重点实验室
开放研究基金项目管理办法
（试行）
第一章 总 则
第一条 脉冲功率激光技术国家重点实验室面向国内开放，为从事与本实验室研究方向相关的基础研究和应用技术研究的科研人员提供研究场所及项目经费。鼓励新思想、新方法及交叉学科的发展，提倡创新、求实、开放、交流的学术风气。
第二条 开放研究基金项目的立项原则
（一）围绕学术委员会所确定的实验室研究方向，面向国内高层次研究机构的研究人员；
（二）重点资助面向学科前沿、强化学科交叉、拓展研究领域、服务国家和军队建设的项目；
（三）院外人员申请优先，适当向青年科技人员倾斜。
第三条 实验室定期发布项目申请指南，接受项目申请。
第四条 开放研究基金项目由实验室组织申报和专家评审，由学术委员会审批确定。
第二章 开放研究基金项目申请程序
第五条 申请本实验室开放研究基金项目者，应具备以下条件
（一）国内具有博士学位或副高职以上职称的科研人员； （二）在读博士生申请需要有两名高级职称专家推荐。
第六条 实验室每年7月份发布下一年度开放基金项目指南，并开始受理申请。
第七条 项目申请者须在本实验室项目申请指南范围内提出申请，并得到所在单位或部门的同意。申请者填写“脉冲功率激光技术国家重点实验室开放研究基金项目申请书”，一式三份，填写好后加盖所在单位或部门公章，寄送本实验室。申请截止日期为当年10月1日。
第八条 实验室办公室对所有申请书进行格式审查，并组织专家对合格的申请书进行初评。每年11月前后由实验室学术委员会主任召集学术委员会会议，根据“公平竞争，择优支持”的原则并结合初评意见，确定资助项目及经费。遇特殊情况不能召开会议时，可采用通讯方式进行评审。评定结果于12月底前通知申请者，获准资助的项目负责人凭通知办理有关手续。
第九条 获得开放研究基金资助的项目，从接到资助通知之日起开始执行，并向实验室提交项目实施计划。
半桥三电平双脉冲
半桥三电平双脉冲
随着电力电子技术的飞速发展，多电平变换器因其在高压、大功率领域中的显著优势而受到广泛关注。半桥三电平拓扑结构作为其中的一种，以其相对简单的电路结构和较高的电压输出能力，在工业界和学术界都占据了一席之地。而双脉冲测试技术，作为一种有效的功率半导体器件评估手段，对于半桥三电平拓扑的性能分析和优化设计具有重要意义。
一、半桥三电平拓扑概述
半桥三电平拓扑，顾名思义，其输出电压具有三个电平：正电平、零电平和负电平。相较于传统的两电平拓扑，三电平拓扑能够在相同的开关频率下实现更低的电压应力和更小的电磁干扰（EMI）。此外，它还能够有效地减小滤波器的尺寸和重量，提高系统的功率密度和效率。
在半桥三电平拓扑中，通常包含两个功率开关管（如IGBT或MOSFET）及其反并联二极管，以及两个分压电容。通过合理地控制开关管的导通和关断，可以在输出端得到所需的三电平电压波形。
二、双脉冲测试技术
双脉冲测试技术是一种用于评估功率半导体器件动态性能的有效方法。它通过在器件上施加两个连续的电压脉冲，并观察其电流和电压响应，从而获取器件的开关特性、热稳定性和抗冲击能力等关键参数。
在半桥三电平拓扑中，双脉冲测试通常用于评估开关管在实际工作条件下的性能。通过调整脉冲的宽度、间隔和幅值，可以模拟不同的负载条件和开关频率，进而对开关管的损耗、温升和可靠性进行全面的评估。
三、半桥三电平双脉冲测试的实现 实现半桥三电平双脉冲测试需要搭建相应的测试平台。该平台通常包括半桥三电平主电路、控制电路、负载电路以及测量和记录设备。
1. 主电路设计：主电路的设计应确保在测试过程中能够提供稳定的三电平输出电压。分压电容的选择应满足电压均衡和纹波要求，而功率开关管的选型则需要考虑其耐压、耐流和开关速度等参数。
2. 控制电路设计：控制电路负责生成所需的双脉冲信号，并精确地控制开关管的导通和关断。通常采用高速数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）来实现这一功能。
瞬态脉冲测试在半导体中的应用-概述说明以及解释
瞬态脉冲测试在半导体中的应用-概述说明以及解释
1.引言
1.1 概述:
瞬态脉冲测试是一种用于评估半导体器件性能和特性的重要方法。通过在瞬态脉冲下对半导体器件进行测试，可以提供关于器件响应时间、电磁兼容性、电路保护和故障诊断等方面的重要信息。在当今高速、高频率和高功率的半导体应用中，瞬态脉冲测试技术具有重要意义。
本文将重点介绍瞬态脉冲测试在半导体领域的应用，从基本原理、测试方法到优势和挑战进行探讨，旨在展示瞬态脉冲测试对半导体器件性能评估的重要性。同时，本文也将展望未来瞬态脉冲测试的发展方向，为半导体行业的技术发展提供参考和启示。
1.2 文章结构:
本文将分为三个主要部分来探讨瞬态脉冲测试在半导体中的应用。首先，在第二部分中将介绍瞬态脉冲测试的基本原理，包括其工作原理和技术特点。接着，我们将在第三部分中详细讨论半导体领域中瞬态脉冲测试的具体应用，以及其在半导体器件性能评估和故障分析中的重要性。最后，在第四部分中将总结瞬态脉冲测试在半导体中的重要性，并展望未来该技术的发展方向。通过对瞬态脉冲测试的全面讨论，希望能够为读者提供更深入的了解和认识。
1.3 目的
本文的主要目的是探讨瞬态脉冲测试在半导体领域中的应用和意义。通过介绍瞬态脉冲测试的基本原理、半导体中的应用案例以及其优势和挑战，旨在展示瞬态脉冲测试在半导体器件研发和生产中的重要性。同时，我们也希望通过本文的撰写，能够增进读者对瞬态脉冲测试技术的了解，促进该领域的发展和创新。最终，我们希望读者能够从本文中获得对瞬态脉冲测试在半导体中的应用价值有更深入的认识，为相关领域的研究和实践提供参考和启发。
2.正文
2.1 瞬态脉冲测试的基本原理
瞬态脉冲测试是一种用来评估半导体器件动态特性和响应时间的测试方法。其基本原理是通过施加一个短暂的脉冲信号来激励被测试器件，然后测量器件在瞬态响应过程中的电压、电流、功率等参数。
在进行瞬态脉冲测试时，通常会采用快速上升时间和短脉冲宽度的电压脉冲信号，以确保对被测器件进行快速而准确的激励。这种脉冲信号的特点是具有很高的频率和大的峰值电压，因此能够有效地模拟器件在实际工作中遇到的瞬态事件和干扰。
双脉冲测试法对英飞凌FF300R12ME4的测试和研究
双脉冲测试法对英飞凌FF300R12ME4的测试和研究
姜东岳 张鹏
（山东山大华天科技股份有限公司，济南 250101）
摘要：本文介绍了IGBT双脉冲测试法的原理及意义，并利用双脉冲测试法对英飞凌IGBT FF300R12ME4进行实际测试，并根据测试验证驱动电阻、吸收电容等参数的设计合理性。
关键词：双脉冲测试法，IGBT
TesStudy of the Infineon IGBT FF300R12ME4
in Double-Pulse
JIANG Dongyue ZHANG Peng
（Shandong Hoteam Technologies Co., Ltd，Jinan 250101）
Abstract: This paper introduce the principium of the double pulse test, and do Testing and Study of the Infineon
IGBT FF300R12ME4 in Double-Pulse. And test the rationality of the gate drive resistance, absorption of
capacitors and other parameters.
Keywords: double pulse test; IGBT
0 引言
在逆变器常规设计中需要对电路进行必要的测试，以掌握功率器件（如IGBT和快恢复二极管）的瞬态特性、开关速度及吸收电路的工作性能及吸收能力。通常来言，对某个型号的IGBT参数认知都是建立在此IGBT的数据手册上，而且数据手册上的测试数据是基于某一特定条件之上，与实际所应用的环境条件有所差异。在实际设计中，驱动电阻、吸收电容等参数的设计是否合理都需要有一定的测试方法验证。双脉冲测试法是解决这些问题的比较有效的方法。双脉冲测试法可以很好的对功率器件的瞬态开关特性、短路特性及吸收电路的设计进行测试和研究，已经成为功率器件的“标准”测试方法。本文利用双脉冲测试法对英飞凌IGBT FF300R12ME4进行测试并验证IGBT参数及驱动电阻、吸收电容等参数的合理性。 1、双脉冲测试法简介