Q GDW 11587-2016 柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件的一般要求.pdf
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1、 Q/GDW 11587 2016 柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管( IGBT)器件的一般要求 General requirements for press pack Insulate Gate Bipolar Transistors (IGBT) for flexible transmission 2017 - 05 - 25 发布 2017 - 05 -25 实施 国家电网公司 发 布ICS 29.240 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 11587 2016 I目 次 前 言 . I 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4
2、 型号和尺寸 . 1 5 额定值和特性 . 2 6 额定值和特性参数 . 3 7 检验 . 5 8 标志和订货单 . 7 附录 A(规范性附录) 失效短路模式特性 试验 . 9 编制说明 . 11 Q/GDW 11587 2016 II 前 言 为规范柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管 (IGBT) 器件的采购、应用工作,制定本标准。 本标准由国家电网公司基建部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位:全球能源互联网研究院。 本标准主要起草人:温家良、潘艳、张朋、李现兵、李金元、金锐、韩荣刚、林仲康、武伟、石浩、田丽纷。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反
3、馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 11587 2016 1 柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管( IGBT)器件的一般要求 1 范围 本标准规定了柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管的型号、尺寸、额定值、特性参数、检验、标志和订货单的技术要求。 本标准适用于柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管器件系列。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 2423.5 1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Ea 和导则:冲击 GB/T 242
4、3.6 1995 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Eb 和导则:碰撞 GB/T 2423.10 2008 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 Fc:振动(正弦) GB/T 2423.22 2002 电工电子产品环境试验 第 2 部分:试验方法 试验 N:温度变化 GB/T 4023 1997 半导体器件 分立器件 第 2 部分:整流二极管 GB/T 4937 2006 半导体器件机械和气候试验方法 GB/T 17573 1998 半导体器件 分立器件 第 1 部分:总则 GB/T 29332 2012 半导体器件 分立器件 第 9 部分:绝缘栅双极晶体管(
5、IGBT) 3 术语和定义 GB/T 17573 1998、 GB/T 29332 2012 和 GB/T 4023 1997 界定 的 以及下列 术语和定义适用于本文件。 3.1 短路电流 short current 绝缘栅双极晶体管在规定的集电极 -发射极电压和栅极 -发射极电压条件下,发生短路状态时在一定时间内可承受的最大电流。 3.2 总耗散功率 total power dissipation 压接型绝缘栅 双极晶体管器件正常工作所能承受的最大发热功率,由绝缘栅双极晶体管单元和二极管单元(如有)两部分发热功率组成。 4 代号 下列代号适用于本文件。 ISC: 短路电流 Rth(j-c)
6、IGBT: 绝缘栅双极晶体管 结壳热阻 Q/GDW 11587 2016 2 Zth(j-c)IGBT: 绝缘栅双极晶体管 结壳阻抗 Rth(j-c)DIODE:二极管结壳热阻 Zth(j-c)DIODE:二极管结壳阻抗 5 型号和尺寸 5.1 型号 型号的构成和各部分的意义如图 1所示。 图 1 型号构成 5.2 尺寸 图 2 和图 3 分别示出圆形和长方形 两种封装形式,所对应尺寸 A、 Dmax、 D1、 D2、 d1、 h1、 L1、 L2、 H、H1、 W、 W1、 B、 B1、 L3、 L4应符合给定型号的要求或订货合同的规定。 Dm a xD1AD2 L1L 2d1深h1图 2
7、圆形外观尺寸 P P 规 格 序 号 ( 如 有 )特 征 参 数 和 ( 或 ) 重 要 参 数 的 级 别 ( 如 有 )表 示 压 接 型 I G B T额 定 电 压 ( 电 压 值 的 1 / 1 0 0 , 单 位 为 伏 特 ( V ) )额 定 电 流 ( 单 位 为 安 培 ( A ) )YJ 规格序号 特征参数和(或)重要参数的级别(如有) 额定电压(电压值的 1/100,单位为伏特( V) 额定电流(单位为安培( A) ) 表示压接型 IGBT Q/GDW 11587 2016 3 BWHH1不 施 加 压 力 情 况 下施 加 压 力 情 况 下W1B1L3L4图 3
8、长方形外观尺寸 6 额定值和特性参数 6.1 额定值 柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管器件的额定值 ( 极限值 ) 参数列于 表 1。额定值 应符合给定型号的要求 和订货合同规定。 表 1 额定值 ( 极限值 ) 条号 额定值 符号 定义引用标准 单位 绝缘栅双极晶体管单元 1 集电极 发射极电压 VCES GB/T 29332 2012 的 5.1.3 V 2 集电极连续 电流 IC GB/T 29332 2012 的 5.1.5 A 3 集电极 峰值电流 ICM GB/T 29332 2012 的 6.2.4 A 4 栅极 发射极 电压 VGES GB/T 29332 2012 的 5.1
9、.4 V 5 短路电流 ISC GB/T 29332 2012 的 5.1.11 A 二极管单元 6 正向直流 电流 IF GB/T 4023 1997 的 .3.2.5 A 7 正向 重复 峰值电流 IFRM GB/T 4023 1997 的 .3.2.2 A 8 正向(不重复) 浪涌电流 IFSM GB/T 4023 1997 的 .3.2.4 A 器件 9 总耗散 功率 Ptot GB/T 29332 2012 的 5.1.8 W 10 结温 Tj、 Tvj GB/T 29332 2012 的 5.1.1 11 贮存 温度 Tstg GB/T 29332 2012 的 5.1.2 12
10、安装力 F GB/T 29332 2012 的 5.1.13 kN 13 质量 m - g 6.2 特性参数 Q/GDW 11587 2016 4 柔性输电用压接型绝缘栅双极晶体管器件的 特性 参数列于 表 2。特性参数 应符合给定型号的要求 和订货合同规定。 表 2 特性 参数 条号 特性参数 和条件 符号 定义引用标准 单位 绝缘栅双极晶体管单元 1 集电极 发射极 饱和电压( Tj=25 、 Tjmax) VCEsat GB/T 29332 2012的 5.2.3 V 2 栅极 发射极 阈值电压 ( Tj=25 ) VGE(th) GB/T 29332 2012的 5.2.4 V 3 栅
11、极 发射极 短路时的集电极 截止 电流 ( Tj=25 、 Tjmax) ICES GB/T 29332 2012的 5.2.6 mA 4 集电极 发射极 短路时的栅极 漏电流 ( Tj=25 、 Tjmax) IGES GB/T 29332 2012的 5.2.6 nA 5 电容( Tj=25 ) 5.1 输入 电容 Cies GB/T 29332 2012的 5.2.7.1 nF 5.2 输出电容 Coes GB/T 29332 2012的 5.2.7.2 nF 5.3 反向传输电容 Cres GB/T 29332 2012的 5.2.7.3 nF 6 栅极 电荷 QG GB/T 2933
12、2 2012的 5.2.8 C 7 栅极内阻 rg GB/T 29332 2012的 5.2.9 8 开通期间的 各时间间隔和 开通 能量 ( Tj=25 、 Tjmax) 8.1 开通延迟时间 td(on) GB/T 29332 2012的 5.2.12.1 ns 8.2 上升时间 tr GB/T 29332 2012的 5.2.12.1 ns 8.3 开通时间 ton GB/T 29332 2012的 5.2.12.1 ns 8.4 开通能量 Eon GB/T 29332 2012的 5.2.10 mJ 9 关断期间的 各时间间隔和关断能量 ( Tj=25 、 Tjmax) 9.1 关断延
13、迟时间 td(off) GB/T 29332 2012的 5.2.12.2 ns 9.2 下降时间 tf GB/T 29332 2012的 5.2.12.2 ns 9.3 关断时间 toff GB/T 29332 2012的 5.2.12.2 ns 9.4 尾部时间 tZ GB/T 29332 2012的 5.2.12.2 ns 9.5 关断能量 Eoff GB/T 29332 2012的 5.2.11 mJ 10 IGBT结壳 热阻 Rth(j-c)IGBT GB/T 29332 2012的 5.2.13 K/W 11 IGBT结壳瞬态热阻抗 Zth(j-c)IGBT GB/T 29332
14、2012的 5.2.13 - 二极管单元 12 正向直流 电压 ( Tj=25 、 Tjmax) VF GB/T 4023 1997的 .7.2.1 V 13 反向恢复 的特性参数( Tj=25 、 Tjmax) 13.1 反向恢复电流 IRR GB/T 4023 1997的 .7.8 A 13.2 恢复电荷 Qr GB/T 4023 1997的 .7.7 C 13.3 反向 恢复时间 trr GB/T 4023 1997的 .7.7 ns 13.4 反向恢复能量 Erec GB/T 4023 1997的 .7.7 mJ 14 二极管结壳 热阻 Rth(j-c)DIODE GB/T 4023
15、1997的 .8.1 K/W 15 二极管结壳瞬态热阻抗 Zth(j-c)DIODE GB/T 4023 1997的 .8.1 - Q/GDW 11587 2016 5 7 检验 7.1 出厂检验 7.1.1 出厂检验项目分为必检和抽检项目两类,分别列于表 3 和表 4。检验 所采用的 数值和确切的规定条件应符合给定型号的要求和有关标准中相应试验的要求 以及订货合同规定。 7.1.2 必检项目 应对全部器件进行。全部 必检试验 都是非破坏性的。 7.1.3 抽检项目可从现行生产或提交的产品中抽样进行一些或所有试验,以便证实产品质量一直符合规定的要求。部分抽检试验是破坏性的。 表 3 出厂检 验
16、 项目(必检) 条号 项目 符号 测试方法引用 标准 规定 条件 1 集电极 发射极饱和电压 VCEsat GB/T 29332 2012 的6.3.2 Tj=25 和 Tjmax;规定的 VGE;额定集电极 电流 IC 2 栅极 发射极阈值电压 VGE( th) GB/T 29332 2012 的6.3.3 Tj=25 ; VCE= VGE;规定的集电极 电流IC 3 集电极 截止电流 ICES GB/T 29332 2012 的6.3.4 Tj=25 和 Tjmax;额定集 电极 发射极电压 VCES; VGE=0 4 栅极 漏电流 IGES GB/T 29332 2012 的6.3.5
17、Tj=25 和 Tj( max) ;额定 栅极 发射极电压 VGES 5 开通 期间的各时间间隔 和 开通能量 td(on)、 tr、ton、 Eon GB/T 29332 2012 的6.3.11 Tj=25 和 Tjmax;规定的电源 电压 VCC和第一个脉冲 关断 时 集电极电流 IC;开通前和 开通后的栅极 发射极 电压VGE; 栅极 开通时的 栅极 电阻 Rgon;回路寄生电感 Ls 6 关断 期间的各时间间隔 和 关断能量 td(off)、 tf、toff、 tZ、Eoff GB/T 29332 2012 的6.3.12 Tj=25 和 Tjmax;规定的电源 电压 VCC和脉冲
18、关断 时 集电极电流 IC; 关断前和关断 后的栅极 发射极 电压 VGE; 栅极关断 时 栅极 电阻 Rgoff;开关回路寄生电感 Ls 7 输入 电容 Cies GB/T 29332 2012 的6.3.6 Tj=25 ;规定 的 集电极 发射极电压VCE; VGE=0;规定 的 测试频率 f 8 输出 电容 Coes GB/T 29332 2012 的6.3.7 Tj=25 ;规定 的 集电极 发射极电压VCE; VGE=0;规定 的 测试频率 f 9 反向 传输电容 Cres GB/T 29332 2012 的6.3.8 Tj=25 ;规定 的 集电极 发射极电压VCE; VGE=0;
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- GDW 11587 2016 柔性 输电 用压接型 绝缘 双极晶体管 IGBT 器件 一般 要求
