JB/T 6307.5-1994 电力半导体模块测试方法 双极型晶体管单相桥和三相桥 JB/T6307.5-1994 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国机械行业标准
电力半导体模块测试方法
双极型晶体管单相桥和三相桥
主题内容与适用范围
JB/T 6307.5-94
本标准规定了双极型电力晶体管单相桥和三相桥模块(带续流二极管)的电特性、热特性和额定值的测试方法及热循环负载试验方法。本标准适用于电流为5A及5A以上外壳额定的NPN型电力晶体管管芯组成的单相桥和三相桥模块。双极型电力晶体管组成的单相桥和三相桥组件也可参照使用。只要改变电源和电表的极性，本标准也适用于PNP型电力晶体管管芯组成的单相桥和三相桥模块。2电路符号说明与测试一殿要求
2.1电路符号说明
本标准中采用的图形符号和文字符号遵循GB4728《电气图用图形符号》和GB7159《电气技术中的文字符号制订通则》。
直流电压源，
直流电流源：
单极性脉冲电流源；
一双极性脉冲电流源；
机械工业部1994—12—09批准
1995-06-01.实施
2.2测试一般要求
2.2.1试验电源
JB/T6307.5—94
T被测(受试)晶体管管芯；
二极管；
R电阻器；
电感器；
S开关；
电流表；
V—电压表；
双踪示波器。
2.2.1.1测试电路中的所有电源均应有钳位措施，以保护被测模块在通断、调整和测量时，不致由于浪涌等瞬态现象损坏。
2.2.1.2电源波动应不影响测量准确度。交流电源率为50士1Hz，波形为正弦波，波形失真系数不大于10%。直流电源纹波因数对于反向待性测量应不大于1%，对于正向特性测量应不大于10%。2.2.2测量仪表和电路条件
2.2.2.1仪表应有保护措施，以防止由于被测模块的故障或接线错误引起的过负荷。为防止不需要的半周脉冲进入示波器的放大器，可在电路中接入二极管保护。2.2.2.2直流和交流电压表、电流表以及测量用分流器的准确度一般应为0.5级或重高，且其阻抗对测量系统的影响应可以忽路。在下列情况可用低于0.5级准确度的仪表：对测量结果没有重要影响；
b.对判定产品合格与否没有重要影响；按国家标准没有0.5级标准仪表。2.2.2.3测量大电流模块时，电压测量结点应与电流传导结点分开。若测量电流时电路上的电压降引起的误差可观或测量电压时电路上的电流引起的误差可观，则必须对测量结果进行修正。测量小电流时，应采取适当措施，确保杂散电容、电感不影响测量准确度，并使寄生电路电流和外部漏电流远小于被测电流，或对测量结果进行修正。
2.2.3环境条件：
基准大气条件：环境温度25℃，相对湿度65%，大气压强101.3kPa；179
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仲藏测试大气条件：环境温度25士1℃，相对湿度63%~67%，大气压强86~106kPa；b.
常规测试大气条件：环境激度15~35℃，相对湿度45%~85%大气压强86~106kPa。当相对湿度和大气压强对被测参数没有可观影响时，大气条件可仅以环境温度为准，2.2.4对所有电待性测试均应规定漏度条件。除非另有规定或在赫冲条件下完或测量，所有电待性测试均应在热卒衡条件下进行。被模块在高、低温箱中或控温夹具上进行高温测试或低温测试时，温度变化范围为1～一1℃。当度对被测参数没有明显影响时，温度变化范围可为2～一2℃，否则应对测量结果进行修正。除非另有规定，高温测试在TC下进行（T，力额定最高结温），低温测试在Tm+C下进行（Tmi为额定最低结温）。
3电特性测试
3.1集电根发射极载止电流(Lez)，IcR、Jcex）（直流法）3.1.1目的
在规定条件下，测量模块中晶体管管芯（以下简称管芯)的集电极发射极截止电流。3.1.2电路图
3.1.3电路说明与要求
R，限流电阻器。其值应足够大，以避免过大的电流流过被测管芯和电流表，R.基极偏置电阻器。用于测量IcR。电源G，与电阻器R，构成的串联电路用于测量Icex3.1.4规定条件；
a.外壳温度(Tc)：25℃和最高外壳温度T；集电极一发射极电压：Vca象>CEO；b.
c．基极一发射极间电路参数：
对于IoIg=0;
对于IcR电阻器R，的值；
对于IcExG，的电压V和电阻器R，的值，或电压V的值。3.1.5测量程序
按规定连接被测管芯基极一发射极间电路。使外壳温度达到规定值。
增加电源G，的电压，直至电表V的读数达到规定值。180
在电流表A上读出截止电流值。
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测量模块中每只智芯的载止电流，取最大值作为模块的集电板一发射极裁止电流3.2电极基摄瓶止电流（Icro)（直流法）3.2.1目的
在规定条件下，测量模决中管芯的集电极一基报裁此电流。3.2.2电路图
3.2.3电路说明与要求
R一限流电阻器，其值应足够大，以避免过大的电流流过被测管芯和电流表。3.2.4规定条件：
外壳温度（Tc）：25C和最高外壳温度Tm8
集电极—基极电压：V(R>CBO;
发射极开路(lg0)。
3.2.5测量程序
使外壳温度达到规定值。
增加电源G的电压，直至电压表V的读数达到规定值。在电流表A上读出截止电流值。
测量模块中每只管芯的截止电流，取最大值作为模块的集电极一基极截止电流。3.3发射极一基极截止电流（leo）(直流法）3.3.1目的
在规定条件下，测量模块中管芯的发射极一基极截止电流。3.3.2电路图
3.3.3电路说明与要求
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一限流电阻器。其值应足够大，以避免过大的电流流过被测管芯和电流表。R-bZxz.net
3.3.4规定条件：
外壳温度(Te)：25C和最高外壳温度Tm；a.
发射极基极电压：VcBREBO:
集电极开路(lc=0）。
3.3.5测量程序
使外壳温度达到规定值。
增加电源G的电压，直至电压表V的读数达到规定值。在电流表A上读出截止电流值。
测量模块中每只管芯的截止电流，取最大值作为模块的发射极一基级截止电流。3.4集电极--发射极饱和电压(Vc)(直流法和脉冲法）3.4.1直流法
3.4.1.1目的
在规定条件下，测暨模块中管芯的集电极一发射极饱和电压。3.4.1.2电路图
3.4.1.3电路说明与要求
恒流源G，的内阻应远大于被测管芯的输入阻抗。恒流源Gz的内阻应远大于Vcsm/le的值。必要时，可以在G的两端接入电压限制电路测置饱和电压的测量点位置应在接线端子上尽量靠近模块外壳处。3.4.1.4规定条件：
外壳温度(Tc）：25℃，或另一规定温度；基极电流（Is）：按产品标准规定；b.
集电极电流(Ic）：按产品标准规定。c
3.4.1.5测量程序
使外壳温度达到并保持在规定值。闭合Si，调节流源Gi，使电流表A，的读数达到基极电流规定值。闭合S2，调节恒流源Gz，使电流表A，的读数达到集电圾电流规定值。断开S：和S：，在电压表V上读出集电极一发射极饱和电压值。182
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测量模块中每只管芯的集电极一发射极饱和电压，取最大值作为模块的集电极：一发射极饱和电压。
3.4.2脉冲法
3.4.2.1目的
在脉冲条件下，测量模块中管芯的集电极一发射极饱和电压。3.4.2.2电路图
3.4.2.3电路说明与要求
G一一脉冲恒流源。其脉冲宽度及占空比应足够小，以使在被测管芯中不产生显著的热耗散；G一直流恒流源。其对负载变化的响应时间应小于被测管芯的导通时间，且其最高电压不得超过被测管芯的集电极一发射极击穿电压；A}、A.—峰值电流表；
V指示被测管芯导通期间电压的仪表。被测管芯导通期间波形平坦部分的稳定电压值就是Vce（如图6所示）。应当对电压指示仪表V进行调整或校核，使之能够指示此电压值。测量饱和电压的测量点位置应在接线端子上尽量靠近模块外壳处。Ver A
3. 4. 2. 4
规定条件：
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外尧温度（Tc)：25℃，或另一规定温度；b.
基圾蜂值电流（IaM）：按产品标准规定：集电极峰值电流(IcM）：按产品标准规定；d.
脉冲宽度和占空比(t。、8)：t≤300us，≤2%3.4.2.5测量遥序：
使外壳温度达到规定值。
调节恒流源G1，使峰值电流表A，的读数达到基极电流规定值，调节恒流源G，使峰值电流表A的读数达到集电极电流规定值。在电压指示仪表V上读出集电极一-发射极饱和电压值。测量模块中每只管芯的集电极一发射极饱和电压，取最大值作为模块的集电极一发射极饱和电压。3.5基极-发射极饱和电压（V)(直流法和脉冲法）3.5.1直流法
3.5.1.1目的
在规定条件下，测量模块中管芯的基极一发射极饱和电压。3.5.1.2电路图
3.5.1.3电路说明与要求
恒流源G，的内阻应远大于被测管芯的输入阻抗。恒流源G，的内阻应远大于Va/le的值。必要时，可以在G，的两端接入电压限制电路。测量饱和电压的测置点位置应在接线端子上尽量靠近模块外壳处。3.5.1.4规定条件；
外壳温度(Tc）：25℃，或另一规定温度，基极电流(Is）：按产品标准规定；电极电流(Ie)：按产品标准规定。.5.1.5测盈至序
使外尧温度达到并保持在规定值。闭合S，调节恒流源G，使电流表A，的读数达到基极电流规定值，合，调节恒流源G，使电流表A，的读数达到集电极电流规定值。5开S.和St，在电压表V上读出基极一发射极饱和电压值。影逐模换中每只管芯的落级一发射极饱和电压，取晟大值作为模块的基极一发射饱和电压。184
3.5.3脉冲法
3.3.么1司的
13330/
冲条件下，测蛋镇块中管芯的基极一发射极泡和电压，3.5.3.2，电路图
3.5.2.3电路说明与要求
G—脉冲恒流源。其脉冲宽度及占空比应足够小，以使在被测管芯中不产生显著的热耗散；G直流恒流源。其对负载变化的响应时间应小于被测管芯的导通时间，且其最高电压不得超过被测管芯的集电极一发射极击穿电压；A、A峰值电流表；
V-指示被测管芯导通期间电压的仪表。应当对其进行调整或校核，使之能够指示被测管芯导通期间波形平坦部分的稳定电压值，即Vt测量饱和电压的测量点位置应在接线端子上尽量靠近模块外壳处。3.5.2.4规定条件；
外壳温度（Tc）：25℃，或另一规定温度；基极峰值电流(IaM）：按产品标准规定；集电极峰值电流（Iax）：按产品标准规定；脉冲宽度和占空比(t，、8)：t,≤300μs，≤2%。3.5.2.5测量程序
使外壳温度达到规定值。
调节恒流源G，使峰值电流表A，的读数达到基极电流规定值。调节恒流源G.，使峰值电流表A，的读数达到集电极电流规定值。在电压指示仪表V上读出基极-发射极饱和电压值。测量模块中每只管芯的基极一发射极饱和电压，取最大值作为模块的基极一发射极饱和电压。3.6共发射极正向电流传输比的静态值（hne）(直流法和脉冲法）3.6.1目的
在规定条件下，测量模块中管芯的共发射极正向电流传输比的静态值。3.6.2电路图
3.6.3电路说明及要求
3B/T 6307.5—94
采用脉冲法测试时，应以脉冲恒流源代替直流恒流源G1，以便提供具有规定脉冲宽度和占空比的基极脉冲电流。这时，电流表A1、A2应为峰值电流表，电压表V应能够指示被测管芯导通期间波形平坦部分的稳定电压值。而且，应注意不使瞬态过程影响测量准确度。3.6.4规定条件：
外尧温度(Tc)：25℃，或另---规定温度；，
集电极电流(Ic）：按产品标准规定；集电极一发射极电压(Vce）：按产品标准规定：如果采用脉冲法：
集电极峰值电流（Icm）：按产品标准规定：冲宽度和占空比(te、8)：t≤300us，8≤2%。3.6.5测量程序
使外亮温度达到并保持在规定值。将所有电源设定为零，然后接入被测管芯。调节电压源G.，使电压表V的读数达到规定值。增加基极电流源G：的输出电流，真至电流表A：的读数达到规定值，测试过程中，应注意检查并调节案电极发射极电压VcE，使之保持在规定值。Ic和Vca都为规定值时，记录电流表A，的读数IshneIe/Ig
式中：hu
一共发射极正向电流传输比的静态值；ic--规定的集电极电流值，A.
Is--测得的基极电流值，A。
测量模块中每只管芯的共发射极正向电流传翰比静态值，取最小值作为模块的共发射极正向电流传输比静态值。
3.7集电极一发射极维持电压(VcsOISUS)、VcER(2U3)、VeEX(SUs)）3.7.1目的
在规定条件下，检验或测模块中管芯的集电极一发射极维持电压。3.7.2电路图
%.7.3，克路说明与要求
ic规定值
规定的
R，.电流测量电阻器。其电感量应尽可能小R，—基极偏资电阻器，用于检验或测量Vc(uS)D-·快淡复二没管。
电源G,与电器R,构成的串联电路用于险验或测量VcEs(SUS)受试营芯在脉冲条件下工作在滤和状态。有结位
最小值
由于电感器L，基极电流的通断使受试管芯在--电流一电压周期中扫描。电源G，是可调的，以便续电极电流达到规定值电源G，与二极管D构成电压钳位单元，将受试管芯集电极一发射极间的电压限在规定的最小维范医。
电感器的电感量L的股小值可从产品标准中查得，或由公式(2)计算：Ls (Veamp V)
武中，L
一电感盈的盈小道，mH；
Vn-电源G，的钳位电压，V
Va电源G的电压，V；
tal受试管芯的关断时间，[u;
I-规定的集电极电流值，mA。
JB/T 6307.5—94
此L值保证集电极电流L在关断时间t期间的减少量不大于10%。3.7.4规定条件：
外壳温度(Tc)：按产品标准规定；&.
集电极电流(Ic）：按产品标准规定；c.
最小维持电压(仅对检验方法）：按产品标准规定；电感器的电感量(L)：按产品标准规定，或由公式(2)计算：a.
基极-发射极间电路参数：
对于VcEO(SUS）Ig0;
对于VcER(SUuS）电阻器R；的值；对于VCE(SUS）
G的电压Va和电阻器R，的值，或电压V的值；T.基极电流脉冲源频率；当不悬50Hz时，应予说明。3.7.5试验程序
按规定连接受试管芯基极一发射极间电路。使外壳温度达到规定值。
将G，的钳位电压设定为规定的维持电压值。值。
将电源G，的电压调节为零，基极电流I设定为当集电极电流Ic达到规定值时管芯处于饱和状态的逐渐增加电源G，的电压，直至集电极电流Ic达到规定值。然后，在受试管芯关断期间，在示波器上可测出相应的维持电压值（图11中B点）。若此值不低于规定的维持电压值，则受试管芯的维持电压得到验证。
注：周期起始时的集电极电流值Lo(女图11中A点)可能会略高于规定值。检验模块中每只管芯的维持电压，若均不低于规定的维持电压值，则受试模块的维持电压得到验证。预检时，应当降低G，的钳位电压来检验电压钳位单元的作用。然后，将钳位电压增加到规定的维持电压值。
3.7.6测量程序
按规定连接被测管芯基极一发射极间线路。使外壳温度达到规定值。
将G，的钳位电压设定为对应于集电极电流规定值的维持电压规定值。将电源G，的电压调节为零，基极电流I设这为当集电极电流Ic达到规定值时管芯处于饱和状态的值。
逐渐增加电源G，的电压，直至集电极电流1c达到规定值。然后，在被测管芯关断时间，在示波器上可测出相应的维持电压值(图11中B点)。注：周期起始时的集电极电范值知(如图11中A\点)可能会略离于规定值。测量模决中每只管芯的维持电E值，取最小值作为被测模块的维持电压值。3.8开关时间（ta、ty、te、t、tr、toa）3.8.1目的
在规定条件下，测量模块中管芯的延迟时间、上升时间、开通时间、贮存时间、下降时间和关断时3.8.2电路图及波形
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