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可靠性与测试 IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真 ★ 5.0

应用工况下硅基IGBT器件的高周疲劳测试

High Cycle Fatigue Testing of Silicon IGBT Devices Under Application-Close Conditions

作者 Christian Schwabe · Nick Thönelt · Josef Lutz · Thomas Basler
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2023年11月
技术分类 可靠性与测试
技术标签 IGBT 功率模块 可靠性分析 热仿真
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 高周疲劳 硅基IGBT 功率循环 寿命建模 弹塑性变形 加速测试
语言:

中文摘要

为缩短功率循环测试时间,通常采用高温度波动来加速老化。本文探讨了在弹性与塑性变形过渡区进行测试的方法,并指出高周疲劳测试需要更先进的设备支持,旨在通过更接近实际应用工况的测试手段,准确评估功率器件的寿命模型。

English Abstract

To speed up the testing time in a power cycling test, normally high-acceleration factors induced by high temperature swings are applied. With a classical Coffin–Manson lifetime approach, the induced fatigue can be modeled. This work uses test conditions at the transition between the elastic and plastic deformation zones. Testing the high cycle fatigue zone requires evolved equipment, so active pow...
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SunView 深度解读

IGBT是阳光电源组串式/集中式光伏逆变器、PowerTitan储能变流器及风电变流器的核心功率器件。该研究提出的高周疲劳测试方法,能够更精准地模拟逆变器在实际电网波动及频繁启停工况下的器件寿命,有助于优化产品设计阶段的功率模块选型与热管理策略。建议研发团队将此测试方法引入iSolarCloud运维平台的寿命预测模型中,通过更精确的疲劳评估,提升储能系统与逆变器在全生命周期内的可靠性,降低运维成本。