如何利用IGBT双脉冲测试电路改变电压及电流测量探头的位置？
利用igbt双脉冲测试电路，改变电压及电流测量探头的位置，即可对igbt并联的续流二极管（下文简称frd）的相关参数进行测量与评估。
frd工作时的风险评估
igbt模块中的并联frd，是一个非常重要的元件，但往往容易被忽视。其工作时的风险主要体现在以下两个方面：
1、igbt 出现短路或者故障时，igbt驱动器可以帮忙保护， 但frd芯片损坏时，没有其他的防护手段 ；
2、在igbt 开通的时刻，实际上是frd关断的时刻。所有的功率半导体，包括igbt 芯片和frd芯片，在关断时刻面临的风险远大于其开通时面临的风险；
我们用下图红色曲线的内部区域来表示frd的安全工作区（红色曲线部分是一条恒功率线），frd在其反向恢复过程中，瞬时功率不能超过该线，否则就有损坏的风险。因此，frd的瞬时功率大小是其能否安全工作的重要判断标准。
frd的反向恢复过程实际上是其工作点从导通过度到截止的过程。工作点的运动轨迹有多种选择，如下图所示。显然，轨迹a是最安全的，轨迹c则是危险的。
图1 frd安全工作区示意图
frd参数测量方法
frd参数测量电路示意图如图2所示，测试电路与双脉冲测试相同，具体探头连接及计算如下：
1、将电流探头加在上管igbt的集电极；
2、将电压探头加在上管 igbt的c-e极间；
3、将检测电压及电流的瞬时值的积做为一个函数，即可计算得出二极管的瞬时功率；
4、frd只有在igbt第二次开通的时候才会有反向恢复行为，用示波器捕捉波形时应注意时间选择。
图2 frd参数测量电路示意图
frd参数测量图像分析
frd反向恢复时，实测的电压及电流波形如图3所示。
1、二极管反向恢复电流增加时，杂散电感ls上产生的电压与母线电压反向（如图4-1所示），因此电压相抵，二极管相对安全。
2、二极管反向恢复电流减小时，杂散电感ls上产生的电压与母线电压同向（如图4-2所示），ls上的电压落在二极管上，frd出现电压尖峰，风险加大。如果杂散电感比较大，frd容易超出其安全工作区而损坏。通过减小直流母排的杂散电感或优化反向恢复电流的后半沿的斜率，都可以有效提高二极管的安全裕量。
3、通常在igbt的datasheet中，关于二极管的部分会注明反向恢复电流的最大的di/dt水平，通常不能超过这个数值。否则可能导致电流震荡。
frd性能与外部参数的关系
在外部参数发生变化时，二极管的风险也在发生变化，在此，我们举几个需要特别注意的参数：
1、驱动的栅阻大小。igbt驱动的栅阻大小直接影响frd前沿的di/dt大小，栅阻越小，frd的di/dt越大，frd反向恢复过程越容易出现震荡，器件越容易损坏；
2、结温。由于frd的导通电压vf具有负的温度系数，结温越低，二极管的开关速度越快，其反向恢复电流后沿就越陡峭，产生的电压尖峰也越高；
3、母线电压的高低。母线电压越高，frd两端的承压更高。
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图1 frd安全工作区示意图
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1、将电流探头加在上管igbt的集电极；
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3、将检测电压及电流的瞬时值的积做为一个函数，即可计算得出二极管的瞬时功率；
4、frd只有在igbt第二次开通的时候才会有反向恢复行为，用示波器捕捉波形时应注意时间选择。
图2 frd参数测量电路示意图
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1、二极管反向恢复电流增加时，杂散电感ls上产生的电压与母线电压反向（如图4-1所示），因此电压相抵，二极管相对安全。
2、二极管反向恢复电流减小时，杂散电感ls上产生的电压与母线电压同向（如图4-2所示），ls上的电压落在二极管上，frd出现电压尖峰，风险加大。如果杂散电感比较大，frd容易超出其安全工作区而损坏。通过减小直流母排的杂散电感或优化反向恢复电流的后半沿的斜率，都可以有效提高二极管的安全裕量。
3、通常在igbt的datasheet中，关于二极管的部分会注明反向恢复电流的最大的di/dt水平，通常不能超过这个数值。否则可能导致电流震荡。
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1、驱动的栅阻大小。igbt驱动的栅阻大小直接影响frd前沿的di/dt大小，栅阻越小，frd的di/dt越大，frd反向恢复过程越容易出现震荡，器件越容易损坏；
2、结温。由于frd的导通电压vf具有负的温度系数，结温越低，二极管的开关速度越快，其反向恢复电流后沿就越陡峭，产生的电压尖峰也越高；
3、母线电压的高低。母线电压越高，frd两端的承压更高。
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