株洲中車的“汽車用IGBT模塊”專利針對現有技術存在的問題，提供了一種能同時滿足極端高低溫狀況下的汽車級IGBT模塊雙脈沖測試方法和系統，具有測試操作簡單、成本低、系統集成度以及測試效率高的優勢。

在近些年來新能源汽車產業的發展熱潮中，IGBT作為汽車系統核心也受到了產業界的廣泛關注。株洲中車公司作為國內少數在集成電路行業具備完整系統生態鏈的公司，早早就開始結合其在IGBT上的技術優勢進軍汽車領域。據悉株洲中車的芯片生產線每年可新增24萬片中低壓IGBT產能，并預計可滿足240萬臺新能源汽車的需求。

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種新型電力電子器件，可實現高低壓轉換。由于新能源汽車需要逆變器將低壓電轉換成高壓電，因此需要IGBT單元作為系統電路的核心，并發揮關鍵作用，并直接影響著汽車整體的性能可靠性。

為保障IGBT模塊的性能穩定，在工業生產中，通常需要對IGBT模塊進行雙脈沖動態測試。現有的技術手段通常直接在常溫環境進行測試得到IGBT模塊的動態參數，然而實際上汽車可能會處于高溫/低溫等復雜環境下，因此常溫下通過測試的IGBT模塊很可能會發生故障，影響汽車的穩定運行，但極端高低溫下測試對設備耐溫要求較高，測試難度較大，且測試數據采集較為困難，不便于實際操作。

為此，株洲中車于2017年10月19日提出一項名為“汽車用IGBT模塊的雙脈沖測試系統及測試方法”的發明專利（申請號：201710977042.4），申請人為株洲中車時代電氣股份有限公司。

圖1 汽車IGBT模塊的雙脈沖測試系統結構圖

如圖1所示，該發明專利提出的汽車用IGBT模塊的雙脈沖測試系統包括測試回路1、驅動控制電路2、測試溫度調節裝置3以及被測的IGBT模塊，其中測試溫度調節裝置包括加熱模塊31和制冷模塊32，可分別用于高溫和低溫測試。當對IGBT模塊進行測試時，測試回路1提供可調電壓和電流，驅動控制電路提供測試脈沖，通過測試溫度調節裝置3使得被試IGBT模塊溫度升高或降低，從而分別對IGBT模塊在高溫、低溫以及極端溫度工況時進行雙脈沖測試，保證汽車級IGBT在各類溫度環境下的性能可靠性，整個測試操作過程簡單高效。

圖2 測試回路、驅動控制電路的結構圖

參考圖2，系統測試回路包含依次連接的直流電源、穩壓單元、放電回路、被測IGBT模塊以及可變負載單元，通過調節輸出負載控制IGBT模塊的測試電壓和電流。驅動控制電路包括雙脈沖發生器、控制和驅動單元，利用上位機中的軟件程序產生雙脈沖信號，進而使控制單元產生對應的PWM信號，利用驅動單元控制IGBT模塊的通斷。

簡而言之，株洲中車的汽車IGBT模塊專利針對現有技術存在的問題，提供了一種能同時滿足極端高低溫工況下汽車級IGBT模塊的雙脈沖測試方法和系統，具有測試操作簡單、成本低、系統集成度以及測試效率高的優勢。

在全球快速成長的車規級IGBT市場中，國內憑借著龐大的功率半導體和新能源汽車需求，給國內半導體廠商帶來了諸多發展契機，正是在這種背景下，株洲中車公司積極利用自身優勢，不斷進行技術創新。那未來的IGBT市場究竟如何發展呢？就讓我們拭目以待吧！

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