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Dynamischer Tester für IGBTs
Neben einem statischen Test durchlaufen IGBTs nach der Fertigung auch einen dynamischen Test. Dabei wird das Schaltverhalten unter hoher Strom- und Spannungsbelastung untersucht.
Unser System erlaubt den Test mit programmierbaren Strömen und Energien. Das Schaltverhalten wird analysiert, protokolliert und bewertet.
Das Meßsystem enthält zwei Leistungsstufen, um beide Transistoren einer Halbbrücke in einem Durchlauf prüfen zu können. Die Kollektorströme werden mit Rogowski-Sensoren aus eigener Entwicklung gemessen (2500A, 1MHz Bandbreite).
Die Kollektor-Emitter-Spannungen werden nach der Erfassung analog-differenziell mit 100MHz Bandbreite zu unserem Control-Modul übertragen, gemultiplext und Single-Ended zur Scope-Karte des NI-Racks geleitet. Die schnelle Analogdatenübertragung (DC-100MHz) über die Potentialbarriere von 3kV war eine besondere Herausforderung.
Eckdaten: Energie bis 140Ws, Strom bis 2kA, Spannung bis 2kV, Impulsleistung bis 4MW
Timing: Prüfung für 2 IGBTs: 2ms; Zykluszeit typ. 1s, max. 2s
Die 10 Module des Meßsystems werden an einem 4-Leiter Bus mit 24V Versorgung und RS485 Kommunikation betrieben. Alle Module sind untereinander galvanisch getrennt (Versorgung, Kommunikation).
Die innere und äußere EMV waren anspruchsvolle Herausforderungen.


Die drei Racks des Testsystems

Das Control-Rack: die Steuerzentrale

Die Stromversorgung: 2x96V, 2x24V, max 3kW

Das Coil-Rack, Energie für zwei Kanäle

Spulen, Vakuumrelais, Kondensatoreinheit

In der Mitte der Protection-Switch zur Notabschaltung

Protection-Switch mit Gatetreiber

Erster Energiespeicher: die Kondensatoreinheit

Die zentrale Steuereinheit

Supply-Unit: Laden der Kondensatoren

Coil-Driver: Ansteuerung der Vakuumrelais

Eine kleine IGBT-Halbbrücke mit TVS-Arrays