老化试验条件下的IGBT失效机理分析

IGBT模块失效机理是变流器可靠性状态监测的基础,通过分析模块老化失效机理,得到饱和压降Uce补偿模型和结温Tj计算模型,建立IGBT模块功率循环实验平台,验证模块失效的物理过程和机理,得到IGBT模块在老化过程中电气和热参数的变化趋势,并建立热阻的退化模型,分析不同工作条件下对模块老化的影响。试验结果表明,模块在交变温度下焊接层失效是模块的主要失效方式,失效过程中其特征参数热阻满足参数退化模型,结温差越大模块越容易发生失效。通过IGBT模块的老化实验分析器件的老化机理,为变流器的状态监测和运行可靠性评估奠定一定基础,也为功率器件的可靠性设计提供决策支持。

IGBT门氧层老化故障模拟及其对开通特性的影响

IGBT作为中大功率变换器的核心器件,广泛应用于柔性直流输电、新能源发电、轨道机车牵引、电动汽车驱动以及航空航天等重要领域,其运行可靠性对确保系统安全、可靠、高效运行具有重要意义。门氧层是IGBT中相对薄弱的环节,有必要对门氧层老化故障开展相关研究。首先,讨论了门氧层老化的机理;其次,分析了门氧层老化故障对IGBT开通特性的影响;然后,研究了IGBT门氧层老化故障的模拟方法;最后,通过实验研究IGBT门氧层老化故障对其开通特性的影响。论文的研究工作有助于IGBT门氧层老化故障的早期预诊断,具有一定理论意义与工程价值。