本文主要探讨关于IGBT单/双脉冲测试六大方面。如有疑问，欢迎在评论区留言。
- 测试意义
- 测试说明
- 测试电路
- 双脉冲测试分析
- 单脉冲测试分析
- Cge外接电容的影响
下面进入正题：
1. 测试意义
- 对比不同品牌、不同系列的IGBT参数和性能；
- 得到IGBT在开关过程中的主要参数，用来评估开通驱动电阻、关段驱动电阻的数值是否合适，母线回路的寄生电感是否过大，选型的IGBT额定电压、额定电流的余量空间是否合适等等；
- 测试IGBT在工作时的实际性能，例如开关损耗、导通损耗、反向恢复损耗、驱动波形是否有震荡、关段尖峰电压是否满足降额要求，以及IGBT的退保和时间是否满足设计要求和驱动电路是否可靠动作；
2. 测试说明
IGBT单/双脉冲测试主要是用来模拟IGBT在实际使用中出现的短路情况，IGBT短路分为一类短路和二类短路，分别对应于IGBT模拟测试中的单脉冲测试和双脉冲测试。
一类短路为逆变器桥臂内的短路情况，二类短路为逆变器桥臂间的短路情况。
一类短路特点：
- 桥臂内直通或短路；
- 硬件失效或软件失效；
- 短路回路中的电感量很小，100nH级；
- 用IGBT管压降检测的方式来实现保护；
二类短路特点：
- 桥臂相间短路或相对地短路；
- 短路回路中的电感量稍大(uH级的)；
- 可以使用IGBT管压降检测的方式来实现保护；也可以使用霍尔传感器来实现电流保护；
3. 测试电路
IGBT的驱动供电电源为+15V/-8V，对应于上图中的Vdrv_P和Vdrv_N；IGBT开关频率
10kHz，驱动的导通脉宽为10uS，出两个脉冲，如下图所示：
L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8为线路上的寄生电感，电感值为假定的参数，可能不符合每个产品的实际参数；
本仿真通过上管IGBT关断，下管发脉冲的方式来实现；反过来的测试方式同理，并不详细说明了。
4.双脉冲测试分析
测试用的空芯电感设置为100uH：
测试第二个脉冲产生的损耗
开通损耗：741.79uJ
关段损耗：1.0179mJ
测试上管IGBT体二极管的测试参数：
反向恢复电流：1.7876999A，电流比较小，可能是跟我选择的IGBT管子有关系。
反向恢复时间：61.807229ns
反向恢复损耗：21.209µJ
IGBT关断是承受的最大尖峰电压为532.042V，这个电压值可直接在波形上测试，也可直接用“.meas Vcemax MAX V(C,E)”这条指令计算出来；仿真完成后用Ctrl+L调出计算的值。
母线电压设置为450V，IGBT关段电压为532.042V，有82.042V的电压尖峰；这个电压尖峰与L2、L3、L4、L5、L6的寄生电感值有关系，下面通过修改他们的值来进行侧面验证：
从上面4组数据可以发现，Lbus（L2、L6）的增大对IGBT关断电压的影响很大，在实际设计时要注意正负母排的连接方式和回路面积，可能的情况下尽量选择叠层母排的设计，减小回路长度；桥臂上的寄生电感（L3、L4、L5）反倒不是影响的主要因素。
5.单脉冲测试分析
修改V6电压源的脉冲数量为1，并把空芯电感修改为100nH，仿真波形如下：
Vce电压跌落一下立马上升到母线电压，可以理解为IGBT出现退饱和保护了；
退饱和现象说明：
发生一类短路时，IGBT的电流会快速上升，当电流上升到一定数值时（一般为4倍额定电流），IGBT会发生退饱和现象，其标志是IGBT的电压会迅速上升至直流母线电压。
当IGBT退出饱和区后，IGBT的电流为4倍额定电流（此倍数与IGBT芯片类型有关），电压为母线电压（外电路的所有电动势都压在IGBT上），IGBT芯片的损耗非常大；根据规格书，其最多能耐受10uS的短路状态，驱动器需要在此时间内把IGBT有效关掉，此时的关断时完全安全的。
上面这段话源自魏炜的“IGBT保护问题”
IGBT一类短路测试参数：
IGBT平均损耗：360.41mJ
V.cemax=529.735V
贴一张其他产品的实际测试图，供参考：
6.Cge外接电容的影响
关于这个电容的影响和作用，英飞凌和ABB都有相关的文档资料说明；主要的作用是实现开启过程的di/dt 和dv/dt可以被分开控制，即可以用更小的 RG ，从而实现了低的开关损耗、较低的开通di/dt、限制续流二极管的di/dt；缺点是增加了驱动电流，需要适当扩大驱动电源的带载能力。
用LTspice的step指令来模拟多电容参数的变化和影响。
驱动电流：
Cge变化参数清单为 4.7n 6.8n 8.2n 10n 15n 18n 22n 27n 33n 39n 47n 56n 68n 82n
100n 220n 330n，一一对应step1-17；ig_p正驱动电流，ig_n负驱动电流，从上面得出的最大/最小驱动电流值，电容越大需要的驱动电流越大，增加了驱动电源的功率。