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在全球性的能源短缺和环境恶化问题日益突出的今天,以IGBT为代表的功率半导体器件以其优良的性能广泛应用于航空航天、交通运输、绿色照明、智能家电、交流电机等各个领域。在IGBT不断向高频、高温、高压、大功率方向发展的同时,IGBT的开关损耗严重制约了其开关频率的提高,较大的du/dt和di/dt引起的电压电流过冲会使IGBT应用电路的可靠性下降,同时也会带来大量的电磁污染。而合理的IGBT测试技术,不仅能够准确测试IGBT的各项器件参数,而且能够得到实际应用中电路参数对器件特性的影响,进而优化IGBT器件的设计。所以IGBT特性测试成为电力电子领域的一个研究热点。本文设计了一台IGBT动态参数测试仪器,最高可对3.3kV/400AIGBT模块或单管进行开关特性和短路特性测试。测试电压最高2500V,测试电流最高可达2000A。本文首先对IGBT的工作原理和工作特性作了相关研究,并着重研究了IGBT动态特性的物理机理。随后对高压IGBT动态特性测试的原理进行了研究,分析了IGBT动态特性测试的功能要求,并基于功能要求设计了测试原理图,经过推导和计算,确定了元器件选型的原则和各部分电路实现的功能。仪器设计采用叠层母排来取代传统的配线方法,通过研究和分析母排低杂散电感的设计方法,避免了不良的母排设计方案,最终根据需求确定了最佳的母排设计方案。仪器设计了一种用于功率器件动态参数测试的栅驱动脉冲发生器。针对IGBT的动态参数测试过程中的栅极驱动要求,基于开关特性测试中双脉冲测试方法的需求,设计了基于STC89C52单片机的脉冲逻辑信号发生器。该脉冲发生器可以根据测试需要输出单脉冲或双脉冲,并根据实测器件的测试需求调节脉冲宽度和间距。本文最后研究了IGBT驱动电路其功能及外围电路设计方法。仪器选用了CONCEPT公司的两款驱动器,最终完成了驱动器外围电路和电源模块的设计和制作。仪器组装完成后对英飞凌公司生产的一款IGBT模块FZ400R17KE3进行了动态参数测试,并且与实验室原有动态参数测试仪器进行了对比。测试结果显示,仪器完全能够实现预计的功能,明显优于实验室原有仪器,且IGBT关断时电压过冲较小,测试过程安全、结果准确。