IGBT参数测试IEC标准四-安全工作区
ABB IGBT 模块常见问题以及解答
三、驱动电路相关参数 1.外部门极电容 CGE 有何作用？
n CGE 在规格书中可以查到，其位于开关参数如上升下降时间、开关能耗等参数的测 试条件参数中。如下图。 n 有了 CGE ，开启过程的 di/dt 和 dv/dt 可以被分开控制，即可以用更小的 RG ;从而实 现了低的开关损耗和较低的开通 di/dt n 为了控制高压 IGBT 的开启速度，一般 IGBT 驱动设计会使用外部门极电容 CGE，请 根据具体型号的规格书确定是否使用外部门极电容以及使用多大的外部门极电容。
二、测试相关问题 1.IGBT CE 之间是否允许施加反向电压？
n IGBT CE 之间不允许加反向电压。
IGBT 芯片设计中为了降低通态损耗，一般不做对称设计——即 IGBT 反向也可以耐受高 压；因此，芯片厚度可以被减到尽量薄，尽量降低通态压降。
2.什么是 IGBT 器件的一类、二类短路？ n n 一类短路（Short CircuitⅠ-SC Ⅰ）IGBT 器件在进入短路状态的前一个状态是关断状 态。此各个半导体厂商的 IGBT 产品一般对此类短路都可以承受，并做出厂测试。 二类短路（Short CircuitⅡ-SC Ⅱ）IGBT 器件在进入短路状态的前一个状态是导通状 态。器件在此种短路模式下极易失效，一般情况下厂家不承诺其产品可耐受此类短 路。
p
保持黑表笔接 IGBT 的 C 极，红表笔接 E 极，若万用表显示电阻接近 0， 说明 IGBT 可以导通。此时，把 GE 短路，万用表指针从 0 摆到无穷大，说
明 IGBT 可以放电。 n 注意：以上步骤仅作为判断 IGBT 是否已经损坏的判断，并不能作为 IGBT 电学特 性完全正常的充分条件。 n 若要全面测量 IGBT 器件的静态特性，需要采用专业设备——晶体管特性图示 仪。常用型号有：Tektronix 371A, 安捷伦 B1505A区指 IGBT 器件在一类短路条件下能够耐受的时间。（包括测试条件所 施加的电应力）
IGBT
IGBT本文内容包括IGBT的简介，工作原理，失效问题和保护问题分析。
一．简介IGBT是一种新型的电力半导体器件。
现已成为电力电子领域的新一代主流产品。
它是一种具有MOS输入、双极输出功能的MOS、双极相结合的器件。
结构上，它是由成千上万个重复单元（即元胞）组成，采用大规模集成电术和功率器件技术制造的一种大功率集成器件。
IGBT具有其它功率器件不全具备的高压、大电流、高速三大特点。
它既具有MOSFET的输入阻抗高、控制功率小、驱动电路简单、开关速度高的优点，又具有双极功率晶体管的电流密度大、饱和压降低、电流处理能力强的优点。
它是电力电子领域非常理想的开关器件。
【1】二．工作原理IGBT的结构绝缘栅双极晶体管是一种新型电力半导体器件，它集成MOS栅极控制与双极电导调制以获得高的输入阻抗和低得通态电阻，是目前最理想的功率开关器件。
其基本结构有横向型和纵向型两类，对于高压MOS器件，电流横向流动结构的出现早于电流纵向流动结构，但是其单位面积的最大电流较小，导通电阻较大，因而横向型MOS器件难以实现大功率化。
不过，横向器件便于和其它电路相集成，而且它不需要用高阻外延材料，因而其应用也具有一定的广泛性。
IGBT结构上类似于MOSFET，其不同点是IGBT是在N沟道MOSFET的漏极上增加了一个p+基板，形成PN结J，，栅极与源极则完全与MOSFET相似。
由于IGBT 是在N沟道MOSFET的N十基板上加一层P+基板，形成了四层结构，由PNP一NPN 晶体管构成IGBT。
但是NPN晶体管和发射极由于铝电极短路，设计尽量使NPN 晶体管不起作用。
所以可以认为IGBT是将N沟道MOSFET作为入极、PNP晶体作为输出的单向达林顿管。
在NPT-IGBT中:因为背发射极电流中的电子流成分很大，器件关断时，基区存储的大量电子可以通过背发射区而很快清除掉，空穴可以迅速地流向P阱，所以开关时间短，拖尾电流小，开关损耗小。
IGBT 各种参数解释
The graphical symbol as shown below is used in this edition of IEC 60747-9.1.N-channel IGBTIGBT that has one or more N-type conduction channels See IEV 521-05-06.P-channel IGBT2. IGBT that has one or more P-type conduction channelsSee IEV 521-04-05.collector-emitter voltage with gate-emitter short-circuited3.V CEScollector-emitter voltage at which the collector current has a specified low (absolute) value with gate-emitter short-circuitedgate-emitter threshold voltage3.1 V GESGate-emitter voltages with collector emitter short circuitMaximum positive and negative values.4.V GE(th)gate-emitter voltage at which the collector current has a specified low (absolute) value5.safe operating area SOAcollector current versus collector emitter voltage where the IGBT is able to turn-on and turn- off without failure6. turn-on time t onsum of the turn-on delay time and the rise time7. turn-off time t offsum of the turn-off delay time and the fall timeFigure 1 – Circuit for measuring the collector-emitter voltages V CES, V CER, V CEXV CC and V GG are the voltage supply. R1 is a circuit protection resistor.The specified conditions between gate and emitter shall be applied. The collector-emitter voltage is set to the specified value.8.Specified conditions.Collector-emitter voltage V CE–Ambient or case or virtual junction temperature T a or T c or T vj–V CEX: gate-emitter voltage –V GG–V CER: resistor connected between gate and emitter–V CES: short circuit between gate and emitter9.Circuit for measuring the variation with temperature of the collector- emitter voltage V CE at a low measuring current I C1 and for heating up the IGBTby a high current I C2A current source supplies a low continuous direct collector current I C1 which is just sufficient to raise the collector-emitter voltage V CE above the saturation value. An electronic power switch S supplies on top of I C1 a high collector current I C2. After switching I C2 off, the IGBT returns to theI C1 conduction. R2 is a current measuring resistor. In its place, any other appropriate current probe may be used.a) Determination of the temperature coefficient α VCE of the collector-emitter voltage VCE at the low measuring current IC1 (see Figure 28).The IGBT to be measured is heated subsequently to the temperatures T1 and T2 by immersing it in a heated chamber or inert fluid. Thermal equilibrium must be achieved before measurements are taken. At temperature T1 the collector-emitter voltage at the measuring current I C1 is V CE1. Ata higher temperature T2 it is V CE2. Then the temperature coefficient α V CE is:Figure 28 – Typical variation of the collector-emitter voltage V CE at a low measuring current I C1 with the case temperature Tc (when heated from outside, i.e. Tc= Tvj)b) Measurement of the response to a step change in the internal power dissipationThe IGBT to be measured is fixed on a suitable heatsink. The case temperature Tc1 is easured. At that temperature, the measuring current produces the collector-emittervoltage V CE3. The power switch S is switched on. The high collector current I C2flows.When thermal equilibrium is established, Tc= const. = Tc2and V CE= V CE4are measured.Now I C2is switched off. Immediately after switch-off, the collector-emitter voltage at I C1is measured to be V CE5. Then at that instantIf the transient thermal impedance Z th(j-c)is to be determined, the variations with time ofV CE at I C1and of Tcduring the cooling period after switching off I C2are plotted, and theZ th(j-c)values are calculated point by point using the above equations.。
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的工作原理、基本特性、主要参数
绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作原理、基本特性、主要参数绝缘栅双极晶体管（Insulated-Gate Bipolar Transistor，IGBT）是一种复合型电力电子器件。
它结合了MOSFET和电力晶体管GTR的特点，既具有输入阻抗高、速度快、热稳定性好和驱动电路简单的优点，又具有输入通态电压低、耐压高和承受电流大的优点，因而具有良好的特性。
自1986年IGBT开始投入市场以来，就迅速扩展了其应用领域，目前已取代了原来GTR和一部分MOSFET的市场，成为中、小功率电力电子设备的主导器件，并在继续努力提高电压和电流容量，以期再取代GTO的地位。
IGBT的结构与工作原理IGBT是三端器件。
具有栅极G、集电极C和发射极E。
图1（a）给出了一种由N 沟道MOSFET与双极型晶体管组合而成的IGBT的基本结构。
与MOSFET对照可以看出，IGBT比MOSFET多一层P+注入区，因而形成了一个大面积的PN结J1。
这样使得IGBT导通时由P+注入区向N基区发射载流子，从而对漂移区电导率进行调制，使得IGBT具有很强的通流能力。
图1 IGBT的结构、等效电路和电气符号从图1可以看出，这是用双极型晶体管与MOSFET组成的达林顿结构，相当于一个由MOSFET驱动的PNP晶体管，RN为晶体管基区内的调制电阻。
因此，IGBT 的驱动原理与MOSFET基本相同，它是一种场控器件，其开通和关断是由栅射电压uGE决定的，当uGE为正且大于开启电压UGE（th）时，MOSFET内形成沟道，并为晶体管提供基极电流，进而使IGBT导通。
由于前面提到的电导调制效应，使得电阻RN减小，这样高耐压的IGBT也具有很小的通态压降。
当栅极与发射极间施加反向电压或不加信号时，MOSFET内的沟道消失，晶体管的基极电流被切断，使得IGBT关断。
上述PNP晶体管与N沟道MOSFET组合而成的IGBT称为N沟道IGBT，记为N-IGBT，其电气图形符号如图1（c）所示。
IGBT的特性和应用
IGBT的特性和应用由于功率MOSFET具有开关速度快，峰值电流大，容易驱动，安全工作区宽，dV/dt耐量高等优点，在小功率电子设备中得到了广泛应用。
但是由于导通特性受和额定电压的影响很大，而且工作电压较高时，MOSFET固有的反向二极管导致通态电阻增加，因此在大功率电子设备中的应用受至限制。
IGBT是少子器件，它不但具有非常好的导通特性，而且也具有功率MOSFET的许多特性，如容易驱动，安全工作区宽，峰值电流大，坚固耐用等，一般来讲，IGBT的开关速度低于功率MOSET，但是IR公司新系列IGBT的开关特性非常接近功率MOSFET，而且导通特性也不受工作电压的影响。
由于IGBT内部不存在反向二极管，用户可以灵活选用外接恢复二极管，这个特性是优点还是缺点，应根据工作频率，二极管的价格和电流容量等参数来衡量。
IGBT的内部结构，电路符号及等效电路如图1所示。
可以看出，除了P衬底外，IGBT的剖面与功率MOSFET相同。
尽管IGBT与功率MOSFET的结构有许多相同之处，但是IGBT的工作过程非常接近极型晶体管。
这是由于衬底P注入的少子使N区载流子浓度得到显著提高，产生电导通调制效应，从而降低了N区的导通压降。
而功率MOSFET的结构不利于电导调制，因此，在N区中产生很大在导通压降，对500V的MOSFET来说，该导通压降大约为70%。
如等效电路所示，IGBT可等效为N沟道MOSFET驱动PNP管的达顿结构。
结型场效应管JFET承受大部分电压，并且让MOSFET承受较低的电压，因此，IGBT具有较低的导通电阻RDS(ON).2.IGBT的特性2.1导通特性从等效电路图可以看出，IGBT两端的电压降是两个元件的压降之和：P-N 结的结压降和驱动用MOSFET两端的压降。
因此，与功率MOSFET不同，IGBT的通态压降不可能低于二极管导通压降。
另一方面驱动用MOSFET具有低压MOSFET 的典型特性，它的电压降与门极驱动电压有密切关系。
功率半导体标准
功率半导体标准一、定义与分类功率半导体是指能够承受高电压、大电流，并且具有较高开关频率的半导体器件。
根据其导通状态，可分为双极型和单极型两大类。
其中，双极型器件包括晶体管、可控硅整流器等，单极型器件包括功率MOSFET、IGBT等。
二、性能参数1.电压：功率半导体能够承受的最大电压，是其重要的性能参数。
2.电流：功率半导体能够承受的最大电流，也是其重要的性能参数。
3.开关频率：功率半导体在开态和关态之间切换的频率。
4.导通电阻：功率半导体在导通状态下的电阻值，直接影响其能效。
5.反向恢复时间：对于某些功率半导体，如整流管，其反向恢复时间是一个关键参数。
三、测试方法1.直流测试：用于测试功率半导体的直流性能参数，如导通电阻、反向恢复时间等。
2.动态测试：用于测试功率半导体的开关性能，如开关时间、开关损耗等。
3.可靠性测试：用于测试功率半导体的寿命和可靠性，如温度循环、湿度试验等。
四、应用领域1.电源：用于各种电源设备中的开关电源、不间断电源等。
2.电机控制：用于电机驱动和控制系统。
3.电网：用于智能电网、无功补偿等。
4.新能源：用于太阳能逆变器、风力发电控制系统等。
5.汽车电子：用于汽车中的点火系统、电动车控制系统等。
五、可靠性评估1.寿命预测：根据实际应用条件，预测功率半导体的寿命和失效模式。
2.可靠性试验：通过各种环境试验和应力试验，评估功率半导体的可靠性。
3.安全工作区：评估功率半导体在不同温度和电压下的安全工作区。
六、封装与集成1.封装形式：根据应用需求选择合适的封装形式，如TO-220、模块封装等。
2.热设计：合理设计散热结构，提高功率半导体的散热性能。
3.多功能集成：将多个功率半导体集成在一个模块中，实现更高的集成度和更小的体积。
七、环境影响与能效标准1.能效要求：针对不同应用领域，制定相应的能效标准。
2.环境友好性：在生产和使用过程中，应尽量减少对环境的负面影响。
3.回收与处理：制定合理的回收与处理方案，降低对环境的危害。
IGBT双脉冲测试详解
IGBT双脉冲测试详解电源设备硬件主功率部分的电路性能直接影响产品品质，但开发过程中，在样机测试阶段才能对其性能进行评测。
有些公司为保证产品开发进度，仅采取不得已的补救措施，产品不仅非最优设计，甚至会给产品的质量埋下隐患。
而我司在产品设计初期就采用IGBT双脉冲测试，提前对硬件电路设计进行多维度测试评估，在保证产品是最优设计的基础上，提高产品开发效率。
什么是双脉冲测试图一：双脉冲测试平台电路及理想波形图一左图是双脉冲测试平台电路，图中的IGBT和二极管是我们观测的主要对象，通过示波器来观测双脉冲电路中的波形数据，这些波形数据有：IGBT的驱动电压Vge、IGBT的集电极和发射极的电压Vce、二极管的电压VF及IGBT集电极电流Ic等。
图一右图是双脉冲测试的理想波形，图中分别标识了IGBT驱动电压Vge的波形、IGBT的集射极电压Vce波形与IGBT的集电极电流Ic波形。
IGBT在t0～t3的时间段里先后开通关断两次，因此得名双脉冲测试。
图二：双脉冲测试实际波形双脉冲测试原理详解图三：t0≤t＜t1阶段如图三所示，在t0时刻，IGBT在第一个脉冲驱动下开通，电感电流流经IGBT。
此时电感电流线性上升，电流的表达式为I=Vbus*Δt/L,测试时可根据实际的电流需求来调节电感量和脉冲的导通时间。
图四：t1≤t＜t2阶段如图四所示，在t1时刻，IGBT关断，由于整个回路的杂散电感以及二极管的瞬态导通电压的存在，IGBT的集射极端会产生一定的电压尖峰。
待IGBT完全关断，电感上的电流通过二极管续流而缓慢下降，若观测此刻的电流，需要在二极管续流回路里增加电流探头。
图五：t2≤t＜t3阶段如图五所示，在t2时刻，IGBT第二次开通，此时由于二极管的反向恢复电流的存在，该电流和电感电流叠加流过IGBT。
通过此刻叠加电流的观测，可以评估二极管的反向恢复特性，还可评估二极管的电压应力。
在t2＜t＜t3时间段，IGBT饱和导通，电感电流继续增大，在实际双脉冲测试时需要控制该脉冲的宽度。
IGBT基本参数详解讲解
第一部分IGBT模块静态参数1，：集射极阻断电压在可使用的结温范围内，栅极和发射极短路状况下，集射极最高电压。
手册里一般为25℃下的数据，随着结温的降低，会逐渐降低。
由于模块内外部的杂散电感，IGBT在关断时最容易超过限值。
2，：最大允许功耗在25℃时，IGBT开关的最大允许功率损耗，即通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。
其中，为结温，为环境温度。
二极管的最大功耗可以用同样的公式获得。
在这里，顺便解释下这几个热阻，结到壳的热阻抗，乘以发热量获得结与壳的温差；芯片热源到周围空气的总热阻抗，乘以发热量获得器件温升；芯片结与PCB间的热阻抗，乘以单板散热量获得与单板的温差。
3，集电极直流电流在可以使用的结温范围流集射极的最大直流电流。
根据最大耗散功率的定义，可以由最大耗散功率算出该值。
所以给出一个额定电流，必须给出对应的结和外壳的温度。
)4，可重复的集电极峰值电流规定的脉冲条件下，可重复的集电极峰值电流。
5，RBSOA，反偏安全工作区IGBT关断时的安全工作条件。
如果工作期间的最大结温不被超过，IGBT在规定的阻断电压下可以驱使两倍的额定电流。
6，短路电流短路时间不超过10us。
请注意，在双脉冲测试中，上管GE之间如果没有短路或负偏压，就很容易引起下管开通时，上管误导通，从而导致短路。
7，集射极导通饱和电压在额定电流条件下给出，Infineon的IGBT都具有正温度效应，适宜于并联。
随集电极电流增加而增加，随着增加而减小。
可用于计算导通损耗。
根据IGBT的传输特性，计算时，切线的点尽量靠近工作点。
对于SPWM方式，导通损耗由下式获得，M为调制因数；为输出峰值电流；为功率因数。
第二部分IGBT模块动态参数1，模块内部栅极电阻为了实现模块内部芯片的均流，模块内部集成了栅极电阻，该电阻值常被当成总的驱动电阻的一部分计算IGBT驱动器的峰值电流能力。
2，外部栅极电阻数据手册中往往给出的是最小推荐值，可以通过以下电路实现不同的和。
电力电子半导体器件(IGBT)
c. 栅分布锁定：是因为绝缘栅旳电容效应，造成在开关过程中个别先开通或 后关断旳IGBT之中旳电流密度过大而形成局部锁定。
——采用多种工艺措施，能够提升锁定电流，克服因为锁定产生旳失效。
4．开关时间与漏极电流、门极电阻、结温等参数旳关系：
5．开关损耗与温度和漏极电流关系
（三）擎住效应
IGBT旳锁定现象又称擎住效应。IGBT复合器件内有一种 寄生晶闸管存在，它由PNP利NPN两个晶体管构成。在NPN晶 体管旳基极与发射极之间并有一种体区电阻Rbr，在该电阻上， P型体区旳横向空穴流会产生一定压降。对J3结来说相当于加 一种正偏置电压。在要求旳漏极电流范围内，这个正偏压不大， NPN晶体管不起作用。当漏极电流人到—定程度时，这个正偏 量电压足以使NPN晶体管导通，进而使寄生晶闸管开通、门极 失去控制作用、这就是所谓旳擎住效应。IGBT发生擎住效应后。 漏极电流增大造成过高旳功耗，最终造成器件损坏。
在使用中为了防止IGBT发生擎住现象:
1．设计电路时应确保IGBT中旳电流不超出IDM值； 2．用加大门极电阻RG旳方法延长IGBT旳关断时间，减小重加
dVDS/d t。 3．器件制造厂家也在IGBT旳工艺与构造上想方设法尽量提
高IDM值，尽量防止产生擎住效应。
（四）安全工作区 1．FBSOA：IGBT开通时正向偏置安全工作区。
4．开关特征：
与功率MOSFET相比，IGBT 通态压降要小得多，1000V旳 IGBT约有2~5Ｖ旳通态压降。这 是因为IGBT中N－漂移区存在电 导调制效应旳缘故。
IGBT
双极器件的存储效应 影响了IGBT器件 的 关断速度。因此关断 过程分为两个阶段： 其一，MOS管导通电 流的迅速降低阶段tf1 （陡降阶段），二是 三极管电流缓慢减到 零的阶段，即与基区 过剩载流子复合有关 的缓慢下降阶段tf2 （指数下降阶段，
陡降区
指数下 降区
IGBT的关断时间有钱人定义为电压为零到IC下降 到0.1倍稳态值时所经历的时间。
UGE 90%UGEM
UGEM
10%UGE0M IC
90% ICM
td(on)
ICM tr
td(off)
t tf
10% ICM 0
UCE
ton UCEM
tfi1 tfi2
toff
t
tfv1 tfv2
UCE(on)
O
t
关断过程
为了从正向导通状态转 入正向阻断状态， IGBT的栅极通过外电 路与发射极短接，以便 让栅电容放电。当栅电 压下降到MOSFET的开 启电压八度音阶以下时， 沟道消失，MOS管关断， PNP基路。
4、工作特性与参数
❖伏安特性
（1）静态特性
IC
VBR VC E
IGBT的伏安特性与GTR 类似，不同之处是，控 制参数是门源电压VGS， 而不是基极电流，伏安 特性分饱和区（Ⅰ）、 放大区（Ⅱ）和击穿区 （Ⅲ）。如果无N+缓冲 区，正反向阻断电压可 以做到同样水平，但加 入缓冲区，反向阻断电 压只有几十伏。
1、基本结构
IGBT每个器 件单元实际 上就是 MOSFET和 双极晶体管 BJT的组合
集电极 C
铝栅结构IGBT
硅栅结构IGBT
S
α2 α1
D
等效电路
C（D） G
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IGBT参数测试IEC标准四-安全工作区1.IGBT Maximum reverse biased safe operating area(RBSOA) IGBT最大反偏安全工作区1.1目的To verify that the IGBT operates reliably without failure inRBSOA测试电路及波形(see Figure 5 and Figure 6)Figure 5 – Test circuit of reverse safe operating area (RBSOA)Figure 6 – Waveforms of gate-emitter voltage VGE and collectorcurrent IC during turn-off1.2电路描述及要求The value of load inductance L shall be high enough to maintainthe specified IC andVCE (clamp) to the IGBT for least thewhole duration of the fall and tail time. VCC is a low voltageto supply the on-state collector current IC. VCE(clamp) mustbe capable of carrying a reverse current equal to IC, whilemaintaining the specified voltage. Alternatively, a singlevoltage source capable of supplying the special IC at thespecified VCE and with diode D in parallel withinductor L may be used. R1 and R2 are circuit protectionresistors. Ls is an inductor representing the IGBT Maximumpermitted unclamped stray inductance.1.3测试流程DUT is turned off at specified IC.VCE and IC are monitored. The DUT has to turn off IC andwithstand VCE =VCE(clamp).NOTE Collector-emitter peak voltage VCEM < V(BR)CE*.1.4规定条件– Collector current IC：集电极电流IC– Gate emitter voltage VGE1 and VGE2：门极-发射极电压VGE1及VGE2– Collector-emitter voltage VCE(clamp)：集电极-发射极电压VCE(clamp)– Single-pulse or repetition rate：单个脉冲或者重复率– Inductance L：电感L– Value of unclamped stray inductance Ls：未钳位的杂散电感Ls– Ambient or case or virtual junction temperature Ta or Tcor Tvj：环境温度、壳温、结温。
– Gate resistor R1, R2：门极电阻R1，R22.IGBT Maximum short-circuit safe operating area (SCSOA) 短路安全工作区2.1目的To verify that the IGBT operates reliably without failure duringa load short-circuit condition.Two types of load short circuit can occur. The first one is toswitch the IGBT on to an existing load short circuit. Anotherone is when the IGBT is already in the on-state VCE = VCEsat,and then the load short circuit occurs. Both methods must beapplied.3.IGBT最大短路安全工作区 1 (SCSOA1)3.1测试电路及波形(see Figure 7 and Figure 8)Figure 7 – Circuit for testing safe operating pulse width at load shortcircuit (SCSOA1)Figure 8 – Waveforms of gate-emitter voltage VGE, collector current IC and voltage VCE during load short-circuit conditionSCSOA13.2电路描述Ls represents the IGBT Maximum permitted stray inductance, itmust be low enough to ensure that IGBT Maximum short-circuitcurrent is reached within the first 25 % of the gate pulsewidth tpsc.3.3测试流程Set the temperature to the specified value. Apply the specifiedoff-state gate-emitter voltage. Set the collector-emittervoltage to the specified value. Apply the specified gate-emitteron state pulse. IC, VCE and VGE are monitored in order to seewhether the IGBT turns on and off correctly.3.4规定条件– Collector-emitter voltage VCE = VCC 集电极-发射极电压VCE= VCC– On and off-state gate-emitter voltage VGE 开通及关断门极-发射极电压VGE– Gate pulse width tpsc 门极脉冲宽度– Gate resistors R1, R2 门极电阻R1，R2– Value of stray inductance Ls 寄生电感值Ls– Ambient or case or virtual junction temperature Ta or Tcor Tvj环境温度、壳温、结温。
4.IGBT最大短路安全工作区 2 (SCSOA2)4.1运行特点The gate voltage increases from the gate-emitter voltage VGEby the dvCE/dt of the collector-emitter voltage VCE. Itinduces the fast increase of the collector current and high peakenergy, as shown in Figure 10.4.2测试电路及工作波形(see Figure 9 and Figure 10)Figure 9 – Short-circuit safe operating area 2 (SCSOA2)Figure 10 – Waveforms during SCSOA24.3电路描述Ls is an inductor representing the IGBT Maximum permittedunclamped stray inductance. Switch S in the circuit should have much lower impedance compared to the device under test (DUT).The type name or characteristics of switch S should be specified 4.4测试流程Set the temperature to the specified value. Apply the specified off-state gate-emitter voltage. Set the collector-emittervoltage to the specified value. Apply the specified gate-emitter on-state pulse. The current capability of switch S should be substantially larger than the expected short-circuit current of the DUT. IC, VCE, VGE and the switching signal of the switch S are monitored in order to see whether the IGBT turns on and off correctly.4.5规定条件– Collector current prior to short circuit IC (= Vcc / R1) 短路前集电极电流IC(= VCC/R1)– Collector-emitter voltage VCE ≈ VCC 集电极-发射极电压VCE ≈ VCC– On and off-state gate-emitter voltage VGE 开通及关断门极-发射极电压– Gate pulse width tpsc 脉冲宽度– Gate resistors R2, R3 门极电阻R2，R3– Value of unclamped stray inductance Ls 未钳位杂散电感Ls – Type name or characteristics of switch S, if restrictive 开关S的类型或特性，如有限定– Ambient or case or virtual junction temperature Ta or Tc or Tvj环境温度、壳温、结温。