变频器主电路测试规范

规范编码：RD-CRT-T00版本：V1.1密级：机密测试规范英威腾电气股份有限公司测试部生效日期：2010.04页数：16页变频器主电路测试规范拟制：_______________日期：__________审核：_______________日期：__________批准：_______________日期：__________测试部测试规范1更改信息登记表规范名称:变频器主电路测试规范规范编码：RD-CRT-T00版本更改原因更改说明更改人更改时间V1.0拟制新规范代建军2007.10.16V1.1规范升级更改部分验收准则韦启圣2010.04.22评审会签区：人员签名意见日期董瑞勇张科孟张波吴建安刘小兵测试部测试规范2目录1、目的.....................................................................................................................32、范围.....................................................................................................................33、定义.....................................................................................................................34、引用标准和参考资料..........................................................................................35、测试环境.............................................................................................................36、测试方法与判定准则..........................................................................................36.1整流二极管反向耐压测试................................................................................................46.2整流模块绝缘耐压测试....................................................................................................56.3IGBT栅-射极间漏电流测试（IGES）............................................................................56.4IGBT断态集-射极间漏电流测试（ICES）....................................................................66.5IGBT模块绝缘耐压测试...............................................................................................76.6IGBT驱动波形测试.......................................................................................................86.7IGBT开通、关断时间测试.........................................................................................106.8IGBT驱动电压幅值测试.............................................................................................106.9IGBT上下桥驱动死区时间测试.................................................................................116.10整流二极管电压应力测试..........................................................................................126.11整流二极管稳态电流应力测试..................................................................................136.12IGBT瞬态电压应力测试...........................................................................................136.13IGBT瞬态电流应力测试...........................................................................................146.14IGBT均流测试...........................................................................................................15附件1：IGBT模块Ices测试数据记录表.............................................................15附件2：IGBT驱动波形及死区时间测试数据记录表...........................................16附件3：变频器输出短路测试数据表....................................................................16测试部测试规范3变频器主电路测试规范1、目的检验我司变频器产品的主电路设计是否合理，验证在正常使用环境和恶劣使用环境下，功率器件的电压、电流应力是否满足功率器件的电压、电流应力降额要求。2、范围本规范规定了样机的主电路测试方法，适用于英威腾电气股份有限公司开发的所有变频器产品。3、定义l变频器主电路：是指包括功率半导体器件，如IGBT、整流二极管和IGBT的驱动、保护电路l变频器额定运行：是指变频器工作在额定输入电压和缺省载频下，驱动适配电机50Hz运行，输出额定电流。l适配电机：与变频器同功率或者是大一功率，小一功率的电机，（不包括电机并联）4、引用标准和参考资料（1）西门康功率模块应用手册（2）三菱IGBT模块应用手册（3）富士IGBT模块应用手册5、测试环境测试环境可分为常温实验室环境和环境试验箱。受变频器体积大小不一和无法加载的限制，除小功率变频器（A、B、C、E体积变频器）外大部分变频器不能在环境试验箱中进行。目前将变频器整机测试环境统一为常温实验室环境。单独模块测试环境分常温实验室环境和环境试验箱。6、测试方法与判定准则测试部测试规范46.1整流二极管反向耐压测试测试说明：在变频器使用过程中由于电网波动或负载回灌电压过高会造成整流二极管反偏压过高，此测试是为了验证整流二极管的耐压能力。测试设备：CS9932B型程控安规综合测试仪（南京长盛仪器有限公司）测试方法：1.整流模块单独测试；2.在常温下测试。给二极管加上反偏电压（阳极接负，阴极接正），测试电压为VRRM，（RepetitivePeakReverseVoltage反向重复峰值电压）记录此时的漏电流值。3.在85℃环境温度下测试。可使用环境实验室的可程式恒温恒湿实验箱来对整流模块进行加热，设定温度为85℃，设定湿度为0%（不控制湿度）。先将整流桥的各接线端子用导线引出到实验箱外。加温至85℃并保持4小时以上，不冷却测试。给二极管加上反向偏置电压，测试电压分别为：4.220V机种用整流模块，从1/2VRRM开始，以100V为步长逐渐增加至VRRM;5.380V机种用整流模块，从2/3VRRM开始，以100V为步长逐渐增加至VRRM，记录各电压点的漏电流大小。6.在120℃环境温度下测试。继85℃温度下测试后直接升温至120℃，保持4小时后，不冷却测试。给二极管加上反偏电压，测试电压分别为：7.220V机种用整流模块：从1/2VRRM开始，以100V为步长逐渐增加至VRRM;8.380V机种用整流模块：从2/3VRRM开始，以100V为步长逐渐增加至VRRM，记录各电压点的漏电流大小。9.测试时，电压上升时间设定为10秒，电压保持时间为60秒，电压下降时间设定为10秒，漏电流上限设定为10mA，漏电流下限设定为0。在电压保持时间内，如漏电流值基本维持不变，可再向上提高一个步长的电压值进行测试，如漏电流急剧上升，则可停止实验，记录此时的电压值，最大漏电流值，此时电压值即为最大耐受电压。验收准则：若满足：常温下，测试电压≤VRRM，漏电流≤IRRM；85℃温度下，测试电压≤VRRM，漏电流≤3IRRM；120℃温度下，测试电压≤VRRM，漏电流≤5IRRM，判定为合格，否则不合格。（如器件资料中给定了85℃或120℃时的IRRM值，则依85℃或120℃时的IRRM值判定；如器件资料中未给定85℃或120℃时的IRRM值，则以上述标准判定）注意事项：1.整流二极管耐压测试时，耐压仪的测试模式选择为直流耐压测试；2.按照仪器使用说明书正确接线，红色测试线为正极，接整流二极管的阴极，黑红色测试线为负极，接整流二极管的阳极。测试部测试规范56.2整流模块绝缘耐压测试测试说明：三相整流模块装配在同一块散热器上，大多数情况下，三相逆变模块也装配在同一块散热器上，而且散热器和机箱外壳是连接在一起的。整流模块绝缘性能不够可能会造成功率单元之间短路或变频器使用者发生触电危险。此测试是为了验证整流模块端子和模块底板之间的绝缘能力。测试设备：CS9932B型程控安规综合测试仪（南京长盛仪器有限公司）测试方法：1.整流模块单独测试；2.在常温下测试。将整流模块的主端子全部短接起来，在主端子的短接线和模块基板之间施加测试电压，测试电压值为器件数据表给定的VISO（IsolationBreakdownVoltage）或VISOL，记录测试过程的最大漏电流。测试时，电压上升时间设定为10秒，电压持续时间为60秒，电压下降时间设定为10秒，漏电流上限设定为5mA，漏电流下限设定为0。验收准则：耐压测试结束器件未击穿损坏，且漏电流≤2mA，判定为合格，否则不合格。注意事项：1.按照仪器使用说明书正确接线；2.在如果功率模块集成了整流、逆变单元，整流模块绝缘测试和逆变模块绝缘测试可以合并进行，但注意另个把IGBT的门极端子全部短接好，在主端子和基板之间施加测试电压。6.3IGBT栅-射极间漏电流测试（IGES）测试说明：由于器件本身特性，电路寄生参数或器件间互相耦合的原因，会使IGBT栅-射极间有瞬时大电压，此测试是为了验证IGBT栅-射极耐压能力测试设备：TH2686电解电容漏电流测试仪（常州同惠电子有限公司）测试方法：1.IGBT模块单独测试；2.常温下测试。将IGBT集-射极短路，在栅-射极间加测试电压，栅极接正，射极接负。测试电压分别为15V、20V、25V，分三次测试逐渐提高