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IGES測定の時間短縮方法
Time Shortening Method of IGES Measuremnt

IGBTのIGES（ゲートの漏れ電流）測定における測定時間の長さの要因として、浮遊容量とゲート容量の影響が挙げられる。VGE電圧源
はインピーダンスが低いため浮遊容量の影響は受けないが、微小電流検出の電流計はインピーダンスが高いため浮遊容量の影響を受けやす
く、浮遊容量が増えると測定時間が長く必要となる（fig-5参照）。また、この場合の浮遊容量は測定器内のリレーやケーブルの容量がほとんどを占める。
IGESの基本測定回路はfig-1となるが、fig-2のように電流計をゲートに取り付けることで回路の浮遊容量を少なくして測定が可能となり、測定時間の短縮ができる事が容易に理解できる。インバーターモジュールのIGES測定においてもfig-2の測定方法は有効である。さらに生産工程では、fig-3のように1素子ずつ測定するとゲート容量の充電時間が素子毎に必要となり、7素子測定するまでは長い時間が必要となる。
そこで各ゲートに電流検出回路を設けることで、約1/7の測定時間で終了することができる（fig-4）。仮に1項目50ms必要な場合の＋・−測定となると、1素子ごとの測定では50ms×7×2＝700msとなるのに対し、同時測定では(50ms＋4.5ns)×2＝109msとなる。
The influence of floating capacity and gate capacity cause longmeasurement time at IGES (leakage current of gate) measurement ofIGBT. VGE voltage source is not influenced due to inpedance is low, but
micro current detect ammeter is sensitive to floating capacity due toinpedance is high.And when floating capacity increases, measurement
time needs to be longer(ref.fig-5). In this case, capacity of relays andcables in measurement unit account for almost floating capacity.
Fig-1 above is fundamental circuit of IGES, but fig-2 shows shortening
measurement time by connecting ammeter at gate and makes floating
capacity of circuit lessen.The measurement method on fig-2 is very
effective for IGES measuremnt of inverter module.Besides, by production
process, charging time of gate capacity is needed for every element, when
you measure per element such as fig-3. And it takes long time to measure
7 elements. Therefore fig-4 shows that by setting up current detect circuit
at each gate makes measurement time shorter (approximately oneseventh). If 50ms is needed for one item by ＋・− measurement, parallelmeasurement takes (50ms＋4.5ms)×2＝109ms against measurement perelement takes 50ms×7×2＝700ms.

浮遊容量
Floating capacity

測定回路(切換方式)／Test circuit(Switching method)
P
IGU

B
IGBr

VIGZ

NA IGE

タイミング図／Test timing
IGU

IGV

IGBr

IGW,X,Y,Z

20msから100ms程度 切り替え 20msから100ms程度

20msから100ms程度

approximately 20ms
approximately 20ms
Switchingto 100ms
to 100ms

approximately 20ms
to 100ms

140msから700ms＋切り替え時間程度
approximately 140ms to 700ms＋Switching time

fig-3

IGES基本測定／Fundamantal Measurement of IGES

測定回路(7素子同時測定)／Test circuit(7-device simultaneous parallel measurement)
IGU

IGV

IGW

A

A

A

B

UV

IGBr

IGX

IGY

IGZ

AA

A

A

PW

VE
N

タイミング図／Test timing

VGE

IGU
IGV,W,X,Y,Z
IGB
IG読み取りIG reading

U V W X Y Z Br

20msから100ms程度
approximately 20ms to 100ms

4.5ms

24.5msから104.5ms程度
approximately 24.5ms to 104.5ms

IGES浮遊容量の影響を減らした測定／Measurement of IGES that Decreases
Influence of Floating Capacity

浮遊容量
Floating capacity
外来ノイズを吸収しています。
Absorbs foreign noise.

A

外来ノイズに影響されやすい（シールドがなされていないと、配線がアンテナとなりノイズを拾ってしまう）
Sensitive to foreign noise. (When it is not shield, wiring catches noise as antenna.)

IGBT(G-E)
Cge
Ib

IGES基本回路／Fundamental test circuit of IGES

Ia

SeveralMΩ

IGE

Several ΩB point

VG

Cb

A point

A

Ca
浮遊容量
Floating capacity
浮遊容量
Floating capacity

W

IGY

VE

fig-4

fig-1

IGW

U
IGX

浮遊容量
Floating capacity IG

VGE

IGV

浮遊容量
Floating capacity

I-Vコンバータから見た回路の合成容量
C=Ca+Cge（VG電源が理想の電源の場合）
Compound capacity of circuit by I-V converter
C=Ca+Cge (When VG power supply is idealpower supply.)

I-V Convertter
Caが大きいと直接安定時間に影響する。
When Ca is large, it influences for stability time directly.

IGVG

浮遊容量
Floating capacity

A

B point
A point

VGE

安定点
Stability point
B点安定時間はVG電源の出力インピーダンス数十Ωと回路上の合成容量でほぼ決定される。
A点安定時間は、I-Vコンバータの入力インピーダンス数MΩと合成容量でほぼ決定される。
Stability time at B point is almost decided by several Ω output inpedance and compound capacity on circuit.
Stability time at A point is almost decided by several MΩ input of I-V converter and conpound capacity.

fig-2

IGES浮遊容量の影響を減らした測定法／Measurement method of IGES that
decreases influence of floating capacity

fig-5

理想のIGES測定回路／Ideal IGES Measurement Circuit3