隨著工業(yè)社會(huì)和信息時(shí)代的高速發(fā)展,以半導(dǎo)體器件為基礎(chǔ)的電子科學(xué)高速發(fā)展。其中,Si功率半導(dǎo)體器件以其獨(dú)有的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)能優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的中堅(jiān)力量,在航空航天、軍事科工、電網(wǎng)輸運(yùn)、電能機(jī)車、自動(dòng)控制、物流儲(chǔ)能等諸多方向有著廣泛的應(yīng)用。然而,功率半導(dǎo)體器件工作過(guò)程中承擔(dān)巨額開關(guān)損耗并負(fù)載較大功率,極易產(chǎn)生溫升導(dǎo)致一系列的可靠性風(fēng)險(xiǎn)。溫度是衡量器件可靠性的重要指標(biāo),已有阿倫尼思模型等經(jīng)典理論模型指出:溫度每上升10℃,器件的壽命大概下降一半,相應(yīng)的失效風(fēng)險(xiǎn)也成倍增長(zhǎng)。因此,為保障功率器件工作于安全范圍內(nèi),有效監(jiān)控其結(jié)溫是一種良好的手段,有助于工程人員實(shí)時(shí)掌握器件狀況,避免由于熱損傷所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失。相較于測(cè)試條件嚴(yán)苛,侵入性較強(qiáng)的物理接觸測(cè)溫法和光學(xué)測(cè)溫法,電學(xué)測(cè)溫法不破壞器件的原有封裝,且嵌入性強(qiáng),可匹配于正常工作電路;相較于單純運(yùn)算的模擬仿真測(cè)溫法,電學(xué)測(cè)溫法所得結(jié)果均來(lái)源于實(shí)際測(cè)量,對(duì)器件的非均一性表征也有著明顯的優(yōu)勢(shì)。電學(xué)測(cè)溫法以特定的電氣參數(shù)作為溫敏參數(shù),通過(guò)預(yù)先構(gòu)建校溫曲線的方式反推結(jié)溫,是近年來(lái)國(guó)際上深受追捧的研究熱點(diǎn)。然而,目前見諸于各類文獻(xiàn)報(bào)道的溫敏參數(shù)種類繁多,對(duì)... 

【文章來(lái)源】：北京工業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

開關(guān)測(cè)試電路示意圖

率施加于被測(cè)器件，因此可以采用簡(jiǎn)單的恒流測(cè)試模式；量方法則相對(duì)復(fù)雜，需要采用脈沖測(cè)試手段避免功率信號(hào)分溫敏參數(shù)的校溫曲線庫(kù)都需要利用這種方法。圖 2-1 開關(guān)測(cè)試電路示意圖Fig.2-1 Schematic diagram of switch test circuit

圖 2-3 開關(guān)式小信號(hào)校溫曲線測(cè)試結(jié)果Fig.2-3 Test results of small signal temperature calibration curve with switching mode測(cè)量校溫曲線時(shí)，本質(zhì)上就是重塑與器件某種條件工作狀態(tài)下相同的情況，來(lái)實(shí)現(xiàn)相同情況下的適用結(jié)構(gòu)函數(shù)模型，并以此為基礎(chǔ)反推器件結(jié)溫。開關(guān)測(cè)試模式由于沒有器件自升溫問(wèn)題的困擾，構(gòu)建校溫曲線庫(kù)不存在理論上的區(qū)”，但同樣也幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)在線采集。大部分情況下，脈沖測(cè)試可以構(gòu)建時(shí)、積分類、微分類、差值類和峰值類等溫敏參數(shù)的校溫曲線，但特殊器件或應(yīng)用條件下仍存在“禁區(qū)”。這是由于脈沖測(cè)試過(guò)程中脈沖寬度和占空比有著的條件限制，超過(guò)限制將不再保證測(cè)試過(guò)程中器件不會(huì)產(chǎn)生溫升，這是脈沖無(wú)法回避的測(cè)試要求。脈沖測(cè)試條件下，脈沖寬度的增加和占空比的增大都致瞬態(tài)電阻的激增如圖 2-3 所示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]功率VDMOS熱阻的溫度系數(shù)特性研究[J]. 董晨曦,王立新.  微電子學(xué). 2014(01)
[2]基于電熱模型的IGBT結(jié)溫預(yù)測(cè)與失效分析[J]. 汪波,胡安,唐勇.  電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2012(08)

博士論文
[1]基于動(dòng)態(tài)熱敏電參數(shù)法的大容量IGBT模塊結(jié)溫在線提取原理和方法研究[D]. 羅皓澤.浙江大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)調(diào)整的功率模塊結(jié)溫控制研究[D]. 于燕來(lái).重慶大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3050846