K 46 JB 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 6307.3 - 1992 电力半导体模块测试方法 整流管三相桥 1992-06-26发布 1993-01-01实施 中华人民共和国机械电子工业部 发布 中华人民共和国机械行业标准 JB/T 6307.3 -1992 电力半导体模块测试方法 整流管三相桥 1主题内容与适用范围 本标准规定了由半导体二极管芯片组成的整流管三相桥模块的测试方法。 本标准适用于电流为5A及5A以上的电力半导体整流管三相桥模块。由整流二极管组成的三相桥组 件亦应参照使用。 2术语 术语。 2.1反向重复峰值电流（IRRM） 模块交流接线端的三端加上反向重复峰值电压时的最大反向峰值电流。 2.2反向重复峰值电压（VRRM） 模块交流接线端的三端出现的重复的最大瞬时值反向电压。包括所有的重复瞬态电压，但不包括所有 的不重复瞬态电压。 2.3正向峰值电压（Vm） 模块内臂的两只芯片通以号倍额定直流输出电流时的最大瞬态峰值电压。 2.4正向峰值电流（IFM） 从模块交流接线端流入芯片的包括所有重复瞬态电流的正向峰值电流。 2.5反向不重复峰值电压(VrSM） 模块交流接线端三端出现的任何不重复最大瞬时值的瞬态反向电压。 2.6等效结温 基于模块内臂的两只芯片的热电校准关系。通过电测量得到的结温。 2.7热阻(Ra） 在热平衡条件下，模块的等效结温和基准点的温度差与产生该温度差的耗散功率之比。 3电路符号及测试一般要求 3.1电路符号 2 G——可调交流电压源， n G-可调脉冲电源 G——可调恒流源， 机械电子工业部1992-06-26批准 1993-01-01实施 JB/T6307.3-1992 G- 一恒流源； 30 一变压器； VD 二极管； 4 VT-晶闸管; R 电阻器 R 可调电阻器； T 电容器； 电感器； T S 一开关； PV-—电压表； PA——电流表； PW 瓦特表； 一示波器； V PS 一记录仪器； 一受试模块。 3.2测试一般要求 3.2.1试验电源 3.2.1.1测试电路中的所有电源均应有钳位措施，以保护受试模块在通断。调整和测量时，不致由于浪 涌等瞬态现象引起损坏。 3.2.1.2电源波动应不影响测量精度。交流电源频率为50士1Hz，波形为正弦波，波形失真系数不大于 10%；直流电源纹波系数对于反向特性测量应不大于1%，对于正向特性测量应不大于10%。 3.2.2测量仪表和电路条件 3.2.2.1仪表应有保护措施，以防止由于受试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。 3.2.2.2测量大电流器件时，电压测量结点应与电流传导结点分开。当测量电流时的电路上的电压降和 测量电压的电路上的电流引起的误差可观时，则必须对测量结果进行修正。当测量小电流时，应采取适 当预防措施。确保杂散电容、电感不影响测量精度，并使寄生电路电流和外部漏电流远小于被测电流，或 在测量结果中，对其影响给予修正。 2 JB/T6307.3-1992 3.2.2.3直流和交流电压表，电流表以及测量用分流器的精度一般应为0.5级或更高。且其阻抗对测量 系统的影响应可以忽略。在下列情况下可用低于0.5级精度的仪表： 对测量结果没有重要影响； a. 对判定合格与否没有重要影响； 按国家标准没有0.5级标准仪表。 3.2.3环境条件 3.2.3.1室温测试大气条件： a. 基准大气条件：温度25℃。相对湿度65%。气压101.3×10°Pa； 仲裁试验大气条件：温度25±1℃，相对湿度63%～67%，气压86×10~106×10°Pa； 常规试验大气条件：温度535℃。相对湿度45%～85%，气压86×10°~106×10°Pa。 当相对湿度和大气压对被测参数没有可观影响时，大气条件可仅以温度为准。当室温偏离25℃较远， 而温度对被测参数又有明显影响，应按25℃对测量结果进行修正。 3.2.3.2受试模块在高、低温箱中或控温夹具上进行高温测试或低温测试时，温度起伏在一1～十1℃范 围内。当温度对被测参数没有明显影响时，温差起伏在一2～十2℃范围内，否则应对测量结果进行修正。 在无特别说明时，高温测试指在Tm-℃下进行。Ti为额定最高结温；低温测试指在额定最低结温。 4电特性测试 4.1反向重复峰值电流（IRRM） 4.1.1目的 在规定条件下，测量模块的反向重复峰值电流。 4.1.2原理电路和要求 VD1 k R1 11± 3 S1 A 2 G C S2 4L4. 图1反向重复峰值电流测试电路 VD1.VD2一提供负半周电压的二极管，使得只测量模块的反向特性； R1一限流保护电阻器，其值应 选择当E击穿时，能限制流过E的电流，以防止损坏E和仪表； R2校准电流的无感电阻器： 可用峰值读数仪表代替示波器，峰值电流表应能显示反向电压达到峰值时的电流值。 4.1.3规定条件 结温：25℃，Tm a. b.反向电压：反向重复峰值电压(VRRM）； c.交流电压源频率：50Hz。 4.1.4测试程序 a. 将开关S1和S2分别投向A和B； b. 调交流电压源G，使其臂3--4加上规定的反向重复峰值电压，在示波器或峰值读数电流表上显 3 JB/T6307.3-1992 示的电流值，即为所测反向重复峰值电流IxRM(34) 将开关S1和S2分别投向B和A，按照b程序，可测得反向重复峰值电流IRM(16) c. d. 将开关S1和S2分别投向A和C，按照b程序，可测得反向重复峰值电流IrRM(45) 将开关S1和S2分别投向C和A，按照b程序，可测得反向重复蜂值电流IRRM(12) 将开关S1和S2分别投向B和C，按照b程序，可测得反向重复峰值电流IxRM(56) 将开关S1和S2分别投向C和B，按照b程序，可测得反向重复峰值电流IRRM(23) g. 取b.c.d.e.f.及g程序中的较大值，定为模块的反向重复峰值电流IRRM。 h. 4.2正向峰值电压(VpM） 4.2.1目的 在规定条件下，用脉冲法测量模块的正向峰值电压。 4.2.2原理电路和要求 VT R1 Ao S1& B o Co S20 G R2 E 图2正向峰值电压测试电路 R1—保护电阻器， R2 校准电流读数的无感电阻器； 一控制电流脉冲的晶闸管， 通态时产生脉冲电流脉冲电流结束时应立即为断态。G的脉冲宽度及其重复频率， 应使得测量期间的内部发热可以忽略， 可用峰值读数仪表代替示波器，峰值电压表应能显示正向电流达到峰值时的电压值。 4.2.3规定条件 a.结温：出厂检验为25℃，型式检验为25℃和Tm b。正向峰值电流：模块额定直流输出电流I。的x/3倍（元可以取3）， 用来连接受试模块直流接线端的导线应尽可能短。 4.2.4测试程序 a. 受试模块紧固在夹具或散热器上，用导线连接其直流接线端，测量峰值电压（VM）的测试点位 置尽量靠近模块壳体。 注：注意消除接触压降，电流、电压取样应为四点连接法， b. 将开关S1和S2分别投向A和B。 脉冲电源的电压由零逐渐增加，使流过受试模块内臂3一4的正向电流整定到规定值。此时示波 c. 器或峰值读数电压表显示的数值即为所测的正向峰值电压VFM(34) d.将开关S1和S2分别投向B和A。按照b程序，可测得正向峰值电压VrM(15); 将开关S1和S2分别投向A和C，按照b程序，可测得正向峰值电压VFM(45) e. 将开关S1和S2分别投向C和A，按照b程序，可测得正向峰值电压VpM(12)， 4 JB/T 6307.3-1992 h．将开关S1和S2分别投向C和B,按照b程序，可测得正向峰值电压VM(23); i.取b.c.d.e.f.g.及h程序中的较大值，定为模块的正向值电压VeM 4.3正向伏安特性（VrM一Ipm曲线） 4.3.1目的 在规定条件下，用脉冲法测试正向蜂值电压与正向蜂值电流的关系，并作曲线。 4.3.2原理电路和要求 符合4.2.2条。 4.3.3规定条件 a.结温：25℃和Tm b.正向电流范围：零至模块额定直流输出电流I。的1.5倍以上。 4.3.4测试程序 a.由4.2.4i确定正向峰值电压最大的一臂，用以测试模块的正向伏安特性； b.受试模块分别在25C和T下，测出该臂的不同正向峰值电流及对应的正向峰值电压； c．在同一算术坐标上，描出25℃及T的两条正向伏安特性曲线，若测试电流范围比较大，可用单 对数坐标描绘曲线。 5热特性测试 5.1基本要求 5.1.1如果把从施加功率到进行测量之间的时间增加一倍，测量结果的变化不大于规定误差，则可认为 达到了热平衡。 5.1.2所有电气试验除另有规定或在脉冲条件下完成测量外，均应在热平衡条件下进行。 5.1.3基准点位置：模块壳体底板的长边侧面几何中心点，点深1mm，或由制造厂给定。 5.1.4.测量基准点温度(Tmr)的方法 基准点温度采用可忽略热容量的热敏元件进行测量，为保证热敏元件与模块壳体底板之间的热阻可 以忽略，用焊剂，夹具或卡件使热敏元件与壳体底板可靠贴紧。对于基准点深入表面1mm的情况，用截 面直径不大于0.25mm的热偶插入该孔进行测量，热偶热端应熔焊形成小球（焊球直径应小于0.8 mm），不可用绞纽或锡焊形成。热偶热端插入基准点孔，并拍击孔边金属将热偶小球盖住，使热偶与壳 体底板紧实地接触。热端不允许短路。热偶冷端应可靠地保持在0℃或某一定温度值。 5.2热阻(R） 测量热阻（或瞬态热阻抗是基于用热敏参数作为等效结温的读数。通常，把在小百分数额定电流下 芯片的正向电压用来作为热敏参数。 这种