1. RBSOA（Reverse Bias Safe Operating Area）是定义IGBT反向关断安全工作区的，其规定了在IGBT使用时，工作范围不能超过该曲线范围。

有些工程师朋友在实际测试器件或者功率模组的RBSOA时，可能会发现与规格书的RBSOA曲线相差甚远，这是什么原因呢？我们在文章后给大家分析下这一现象。

2. RBSOA测试的主要意义在于:

2.1.确保设备安全运行:通过确定器件在反向偏置状态下的最大安全工作边界，可以防止在实际应用中因过压或过流导致的击穿或热损坏，从而保证电路和系统的稳定性和安全性。

2.2.优化系统设计:设计师可以根据RBSOA曲线选择合适的器件或调整电路参数，以确保在各种可能遇到的电压和电流条件下的可靠工作，这对于提升整个系统的效率和耐用性至关重要。

2.3.预防故障分析:在故障诊断和预防中，了解器件的RBSOA可以帮助工程师快速定位问题，特别是在涉及电压尖峰或反向恢复等问题时，能更准确地判断是否因超出安全工作区而导致的故障。

2.4.器件选型与比较:不同厂家或型号的同类器件，其RBSOA特性可能会有差异。通过对比不同器件的RBSOA曲线，可以帮助工程师选择更优的器件。

3. 半导体功率器件RBSOA测试方法

3.1.测试环境搭建

本次介绍的功率半导体器件RBSOA测试案例，基于Firstack的SiC MOSFET动态测试设备ME300D、英飞凌模块FF450R12ME4、通用测试驱动V1.2、EconoDUAL™3驱动板、低感母排电容池搭建完成。

 图1  ME300D 测试设备

 图2 测试驱动

3.2. 测试条件

测试工况为：400V、600V、650V、700V、750V、800V，测试电流从0.1倍I_c递增到2倍I_c，避免损坏器件，我们本次将V_cemax限制为0.85倍V_ces，记录数据，做出曲线。

3.3. 测试数据及波形

 表1 测试数据

图3 曲线生成过程

3.4. 波形分析

对比官方规格书（图3）我们可以发现实验数据对比差距很大，原因是什么呢？

图4 规格书与实测对比

1、RBSOA是关断时刻的动态轨迹（I-V曲线），此时就要提起另一个关键参数：杂散电感；在实际应用，由于母排设计和拓扑结构的不同，系统杂散电感也会不一样。一般系统杂散电感增大，会使关断过压尖峰变大，相应的通流能力会减小；因此想要测出器件的理想最大安全运行边界，杂散电感应尽可能小。使用飞仕得ME300D可以直接测试应用模组的杂散电感数据，用来评估测试参数是否合理。

2、数据偏差的另一个原因则是规格书给出的数值在测试时都会加入钳位机制抑制关断电压，就可实现更大电流的关断。需要的钳位电压更低的时候，也可以引入其他钳位电路，这种测试电路被称为钳位感性负载测试电路，如图5所示

  图5 钳位感性负载测试电路

4.  小结

RBSOA工作区是一个稳定可靠的反向偏置的工作范围，IGBT虽然定义了额定电流，但当工作电流大于额定电流的使用时，只要系统工作在RBSOA范围内，同时电气、热应力没有超出边界，都是稳定可靠的。本文以双脉冲测试电路完成器件的RBSOA曲线绘制，测试结果更适合器件的实际应用参考。