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CS1901X系列局部放电安规综合测试仪专题(四 ) IGBT的局部放电测试

发布时间:2025-05-15

IGBT(绝缘栅双极晶体管)作为一种高效能的功率半导体元件,在能源转换和控制领域的作用日益凸显。作为能量转换与管理的核心,IGBT结合了MOSFET的输入阻抗高和GTR的低饱和压降的特点,其独特的工作原理使其在高频、高效率、高电流环境下具有卓越表现。IGBT广泛应用于电动汽车、轨道交通、风力发电、光伏逆变器、工业驱动以及家用电器等众多领域。

IGBT的局部放电测试需求

1. 检测绝缘缺陷,预防早期故障

绝缘材料缺陷:IGBT模块内部包含多层绝缘结构(如芯片与基板间的陶瓷基板、有机硅凝胶封装等),制造过程中可能因工艺问题(如气泡、裂纹、杂质)导致局部电场畸变。局放测试可精准识别这些微观缺陷,避免绝缘性能退化引发的击穿。

封装老化问题:长期运行中,温度循环、机械振动等应力可能使绝缘材料老化或分层,局放测试能提前发现潜在风险。

2. 保障高压环境下的可靠性

高压应用场景:IGBT在电动汽车(800V及以上高压平台)、轨道交通(牵引变流器)、新能源发电(光伏逆变器、风电变流器)中常承受数千伏电压。局放是高压绝缘失效的前兆,测试可验证其在额定电压及过压条件下的耐受能力。

高频开关应力:IGBT高频开关时的高电压变化率(dv/dt)可能加剧局部放电,测试可评估其在动态工况下的绝缘稳定性。

3. 延长器件寿命,降低系统风险

累积性损伤:局放虽不立即引发故障,但持续放电会逐渐腐蚀绝缘材料,导致性能劣化。定期测试可预测寿命,避免突发失效。

系统级安全:在关键领域(如高铁、电网),IGBT故障可能导致重大事故。局放测试是预防性维护的重要手段,确保系统连续运行。

4. 符合行业标准与质量控制

制造端验证:国际标准(如IEC 61287、IEC 60076)要求高压功率器件通过局放测试。制造商需确保每批次产品无绝缘缺陷,避免批量召回风险。

应用端准入:下游行业(如汽车、能源)通常将局放测试纳入供应商审核,确保器件符合严苛工况要求。

5. 适应新型技术与严苛环境

高功率密度趋势:新一代IGBT模块向紧凑化、高电压发展(如SiC-IGBT),绝缘系统承受更高电场强度,局放风险增加,测试必要性凸显。

本系列仪器符合测试适用标准

符合IEC60270(GB/T7354)、IEC 60747-15、IEC1287标准的要求。

CS1901X系列局部放电综合测试仪的特点
1.实时的Q/V、Q/t趋势图:可观测实时升降压及测试过程中的局部放电变化趋势;

2.精准的小信号测量:可测量1pC的电量,分辨率0.1pC。细微之处,尽显眼底

3.HVCC检测功能:避免塑封过程及测试夹具因素导致的接触误判;

4.适用性广:可适用于光隔离器、IGBT、电子变压器、高压继电器、定子、线材及绝缘材料的测试;

5.测试设置灵活:可根据测试模式,自由设置测试步骤、参数,适用不同标准测试要求;

6.实时、细致的服务:及时针对客户现场出现的测试及自动化配套问题,提供复杂环境下的测试解决方案。                                                                                                测试Q-V、Q-t趋势图

Q-V趋势图:横坐标:测试电压,单位kV;纵坐标:放电量,单位pC,黑线:电压上升过程的放电曲线;红线:电压下降过程中的放电曲线)

Q-t趋势图:横坐标:测试时间,单位s;纵坐标:放电量,单位pC。

IGBT领域的测试案例分享

1.试验目的:

PD<10pC。

2.测试条件:

根据测试数据可分析,该批次样品局部放电量符合产品性能要求。

 产品选购 

无论是分辨率、电参数,还是功能扩展,我们都能根据您的独特需求量身定制,为您提供专属的测试解决方案