1. 高壓IGBT器件封裝絕緣測試系統(tǒng)

針對高壓IGBT器件內(nèi)部承受的正極性重復(fù)方波電壓以及高溫工況，研制了針對高壓IGBT器件不難發現、芯片及封裝絕緣材料絕緣特性的測試系統(tǒng)（如圖1所示）合規意識，可實(shí)現(xiàn)電壓波形參數(shù)、溫度和氣壓的靈活調(diào)控推動，用于研究電壓類型（交協調機製、直流、重復(fù)方波電壓）有效性、波形參數(shù)高質量發展、氣體種類、氣體壓力等因素對絕緣特性形勢，具備放電脈沖電流測量攻堅克難、局部放電測量、放電光信號測量、漏電流測量及紫外光子測量等功能（如圖2所示）相關，平臺相關(guān)參數(shù)：頻率：DC~20kHz充分發揮，電壓：0~20kV，上升沿/下降沿：150ns可調(diào)重要平臺，占空比：1%~99%，溫度：25℃~150℃選擇適用，氣壓：真空~3個大氣壓生動。 

2.壓接型IGBT器件并聯(lián)均流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

針對高壓大功率壓接型IGBT器件內(nèi)部的芯片間電流均衡問題，研制了針對壓接型IGBT器件的多芯片并聯(lián)均流實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（如圖3所示）核心技術，平臺具有靈活調(diào)節(jié)IGBT芯片布局綠色化，柵極布線，溫度和壓力分布的能力創新能力，可開展芯片參數(shù)至關重要、寄生參數(shù)以及壓力和溫度等多物理量對壓接型IGBT器件在開通/關(guān)斷過程芯片-封裝支路瞬態(tài)電流分布影響規(guī)律的研究，以及瞬態(tài)電流不均衡調(diào)控方法的研究發展；平臺相關(guān)參數(shù)：電壓：0~6.5kV改進措施，電流：0~3kA，溫度：25℃~150℃十大行動，壓力：0~50kN重要性。

圖3 壓接型IGBT多芯片并聯(lián)均流實(shí)驗(yàn)

3.高壓大功率IGBT器件可靠性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

隨著高壓大功率 IGBT 器件容量的進(jìn)一步提升，對其可靠性考核裝備在測量精度體系、測試效率等方面提出了挑戰(zhàn)系統穩定性。針對柔性直流輸電用高壓大功率 IGBT 器件的測試需求，研制了 90 kW /3 000 A 功率循環(huán)測試裝備和100V/200°C高溫柵偏測試裝備（如圖4所示）多種場景。功率循環(huán)測試裝備可針對柔性直流輸電中壓接型和焊接式兩種不同封裝形式的IGBT開展功率循環(huán)測試科技實力，最多可實(shí)現(xiàn)12個IGBT器件的同時測試。電流等級集中展示、波形參數(shù)可靠保障、壓力均獨(dú)立可調(diào)，功率循環(huán)周期為秒級合作，極限測試能力可達(dá) 300 ms具有重要意義，最高壓力達(dá)220 kN，虛擬結(jié)溫測量精度達(dá)±1°C，導(dǎo)通壓降測量精度達(dá)±2mV勃勃生機。高溫柵偏測試裝備可實(shí)現(xiàn)漏電流和閾值電壓的實(shí)時在線監(jiān)測，最多可實(shí)現(xiàn)32個IGBT器件的同時測試宣講手段。

4. 壓接器件內(nèi)部并聯(lián)多芯片電流及結(jié)溫測量方法及實(shí)現(xiàn)

高壓大功率壓接型IGBT器件內(nèi)部芯片瞬態(tài)電流及結(jié)溫測量是器件多物理量均衡調(diào)控及狀態(tài)監(jiān)測的基本手段多種，針對器件內(nèi)部密閉封裝以及密集分布鄰近支路引起的干擾問題，提出了PCB羅氏線圈互電感的等效計算方法，實(shí)現(xiàn)了任意形狀PCB羅氏線圈繞線結(jié)構(gòu)設(shè)計強大的功能，設(shè)計了針對器件電流測量的方形PCB羅氏線圈（如圖5所示）積極拓展新的領域，實(shí)現(xiàn)臨近芯片電流造成的測量誤差小于1%；針對器件內(nèi)部多芯片并聯(lián)芯片結(jié)溫測量與時俱進，提出了壓接型IGBT器件結(jié)溫分布測量的時序溫敏電參數(shù)法應用，通過各芯片柵極的時序單獨(dú)控制（如圖6所示），在各周期分別進(jìn)行單顆IGBT芯片結(jié)溫的測量更優質，進(jìn)而等效獲得一個周期內(nèi)各IGBT芯片的結(jié)溫分布成就。在此基礎(chǔ)上，完成了集成于高壓大功率器件內(nèi)部的多芯片并聯(lián)電流測試PCB羅氏線圈以及時序溫敏電參數(shù)測量驅(qū)動板的設(shè)計（如圖7所示）項目。

5. 研制高壓大功率電力電子器件

面向電力系統(tǒng)用高壓大功率電力電子器件研制的需求相對開放，開展了芯片建模與篩選、芯片并聯(lián)電流均衡調(diào)控綜合運用、封裝絕緣特性及電場建模以及器件多物理場調(diào)控等方面工作信息化，相關(guān)成果支撐了電網(wǎng)公司能源互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司3.3kV/1500A、3.3kV/3000A以及4.5kV/3000A硅基IGBT器件的研制創新內容，并通過柔直換流閥用器件的應(yīng)用驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)全方位，同時也支撐了世界shouge18kV 壓接型SiC IGBT器件的研制。