ENG1220 IGBT功率循環(huán)測(cè)試系統(tǒng)

一、概述

  ENG1220型IGBT功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備的測(cè)試方法符合GB/T29332-2012/IEC 60747-9:2007及GB4023-83等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

IGBT功率循環(huán)測(cè)試設(shè)備，是IGBT測(cè)試的重要檢測(cè)設(shè)備，該設(shè)備具有如下特點(diǎn)：

1. 該測(cè)試系統(tǒng)是一套動(dòng)態(tài)綜合的測(cè)試系統(tǒng)，測(cè)試參數(shù)多，設(shè)備測(cè)試數(shù)據(jù)精度高。

2. 該測(cè)試系統(tǒng)是一套大電流測(cè)試設(shè)備，設(shè)備的電氣性能要求高。

3. 該測(cè)試系統(tǒng)具有過流、過熱、水壓不足等保護(hù)功能。具有連續(xù)工作的特點(diǎn)。

4. 該系統(tǒng)的測(cè)試程序由計(jì)算機(jī)控制，測(cè)試可按測(cè)試員設(shè)定的程序進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試。

5. 該測(cè)試系統(tǒng)采用內(nèi)控和外控兩種方式。便于工作人員操作。

6. 該系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)記錄測(cè)試結(jié)果，并可將測(cè)試結(jié)果轉(zhuǎn)化為EXCEL文件進(jìn)行處理。

7. 該測(cè)試系統(tǒng)是IGBT模塊成品可靠性檢驗(yàn)測(cè)試中不可缺少的專用測(cè)試設(shè)備。

 該套測(cè)試設(shè)備主要由以下幾個(gè)單元組成：

1) 熱敏電流及單元

2) 主電流產(chǎn)生單元

3) 溫度檢測(cè)單元

4) 熱敏電壓/穩(wěn)態(tài)熱阻測(cè)試單元

5) 安全及保護(hù)單元

6) 計(jì)算機(jī)控制單元

二、技術(shù)條件

2-1 環(huán)境要求：

A.  環(huán)境溫度：8—35℃

B.  相對(duì)濕度：小于70%，一般應(yīng)在相對(duì)濕度小于75%室內(nèi)清潔環(huán)境條件下使用。

C.  大氣壓力：86Kpa—106Kpa

D.  電網(wǎng)電壓：AC380V±10%（三相四線制、安全接地線）

E． 電網(wǎng)頻率：50Hz±1Hz

F． 電源功率：20KW

 G． 供電電網(wǎng)功率因數(shù)：＞0.9

H． 壓縮空氣：大于0.4Mpa（壓縮空氣宜進(jìn)行前端去濕處理，以保證設(shè)備內(nèi)氣動(dòng)器件的正常和可靠運(yùn)行）

I．  冷卻水要求：

          ● 進(jìn)水溫度室溫±3℃

          ● 壓力為0.1～0.3Mpa；

          ● 流量：60L/min；

          ●水質(zhì)：透明、不渾濁、無沉淀，應(yīng)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(shù)指標(biāo)：

2.1 加熱電流：直流50-500A 顯示精度0.1 A±3%；

2.2 加熱時(shí)間：20-60S，冷卻時(shí)間：20-60S；

2.3 散熱要求：1分鐘內(nèi)完成器件加熱到結(jié)溫降溫到40℃的一個(gè)循環(huán)；

2.4 熱敏測(cè)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(jì)算：飽和壓降 0.3-5V分辨率0.01V精度±2%

導(dǎo)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(cè)試器件的數(shù)量為1只。

Vce，Ic，熱敏電壓，殼溫各采一路。

2.6循環(huán)次數(shù)：1—20000次

2.7按時(shí)間控制時(shí)，顯示每只器件的殼溫，采集殼溫的位置依據(jù)被側(cè)器件的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，需方將測(cè)溫孔備好。

2.8按結(jié)溫控制時(shí)，顯示一只器件的結(jié)溫，6只器件殼溫。

2.9被測(cè)器件：6只（二單元串聯(lián)結(jié)構(gòu)）或1只6單元IGBT橋模塊，IGBT橋模塊按三組循環(huán)加熱、占空比30%的工作方式進(jìn)行設(shè)計(jì)和試驗(yàn)；

2.10計(jì)算機(jī)顯示器件殼溫、試驗(yàn)電流、試驗(yàn)次數(shù)、并可記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，測(cè)試記錄表格可轉(zhuǎn)為EXCEL文件。

2.11在脫機(jī)狀態(tài)時(shí)，面板顯示6個(gè)工位的殼溫，試驗(yàn)電流、試驗(yàn)次數(shù)、加熱時(shí)間、冷卻時(shí)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(diào)壓器手動(dòng)調(diào)節(jié)。

2.13.1被測(cè)器件為二單元串聯(lián)結(jié)構(gòu)時(shí)，采用6只器件串聯(lián)試驗(yàn)；

2.13.2 被測(cè)器件為六單元全橋模塊時(shí)，負(fù)載為一只模塊。

2.13.3 電源共一組，輸出電流50-500A。

2.14可測(cè)試器件穩(wěn)態(tài)熱阻Rth（J-C）

2.15被測(cè)器件底板不帶電。

2.16設(shè)備采用水冷散熱，冷卻水由需方提供。

三、功能概述

3-1測(cè)試范圍

該套測(cè)試設(shè)備主要可測(cè)試以下參數(shù)：

1. 熱敏電壓測(cè)試：V f

2. 主電流測(cè)試：Ic

3. 集電極電壓測(cè)試：VCE

4. 閾值電壓測(cè)試：VGE（th） 

5. 溫度參數(shù)測(cè)試：T1、T2 

6. 穩(wěn)態(tài)電阻測(cè)試：Rth

7. 瞬態(tài)電阻測(cè)試：Zth

3-2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)是該設(shè)備的中心控制單元，設(shè)備的所有工作程序，工作時(shí)序，開關(guān)的動(dòng)作狀態(tài)，數(shù)據(jù)的采集等均由計(jì)算機(jī)完成。

 計(jì)算機(jī)采用的是研華工業(yè)控制機(jī)，機(jī)箱為610H型，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，排風(fēng)量大等特點(diǎn)。

在計(jì)算機(jī)中，安裝有美國(guó)國(guó)家儀器公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集卡NI6221：1塊。

NI PCI6221是一塊多功能的數(shù)據(jù)采集卡，具有三組數(shù)據(jù)端口，8個(gè)模擬量輸入端口，兩個(gè)模擬量輸出口、兩個(gè)定時(shí)器計(jì)數(shù)器。

 PLC控制系統(tǒng)

 PLC控制系統(tǒng)是該設(shè)備的安全控制單元，設(shè)備的所有控制電源、主電源、故障診斷等均由PLC控制。