IGBT模塊是電動(dòng)汽車中的核心部件之一,IGBT模塊的壽命直接關(guān)系到電動(dòng)汽車的壽命,因此檢驗(yàn)IGBT模塊的長(zhǎng)期壽命成為了電動(dòng)汽車必不可少的環(huán)節(jié)。由于設(shè)計(jì)要求,IGBT模塊的使用壽命往往在20年以上,因此需要通過(guò)功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)對(duì)IGBT模塊進(jìn)行功率加速老化實(shí)驗(yàn),通過(guò)進(jìn)行等效的功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)條件加速老化實(shí)驗(yàn),進(jìn)而估計(jì)實(shí)際應(yīng)用中IGBT模塊的使用壽命。功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)主要是針對(duì)IGBT模塊的封裝可靠性行進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)控制實(shí)驗(yàn)條件再現(xiàn)IGBT模塊封裝的主要兩種失效方式:鍵合線失效和焊料層老化。實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是控制結(jié)溫的波動(dòng)范圍以及最高溫度,得到不同條件下的實(shí)驗(yàn)壽命,從而得到IGBT模塊的壽命。本文設(shè)計(jì)了一臺(tái)可以容納多種、多個(gè)IGBT模塊的功率循環(huán)裝置,同時(shí)功率循環(huán)中關(guān)鍵的熱阻測(cè)試集成在裝置中,減少了傳統(tǒng)熱阻測(cè)試方法造成的誤差。硬件上搭建了控制系統(tǒng)、測(cè)試夾具、水冷散熱系統(tǒng)、保護(hù)電路以及測(cè)量程序等等,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及測(cè)量精度。通過(guò)NI測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量,增加了多種可控參數(shù),可以滿足各種實(shí)驗(yàn)參數(shù)的測(cè)量,整體系統(tǒng)保證了 0.5℃的水溫偏差以及2mV的電壓偏差,達(dá)到了較高精度的測(cè)量。利用該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)3個(gè)電動(dòng)汽車... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 IGBT模塊功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)內(nèi)外功率循環(huán)測(cè)試
        1.2.2 電動(dòng)汽車用IGBT模塊工況
        1.2.3 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
    1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 IGBT模塊功率循環(huán)測(cè)試原理
    2.1 引言
    2.2 IGBT模塊的功率循環(huán)
        2.2.1 基本測(cè)試電路
        2.2.2 功率循環(huán)的關(guān)鍵量
        2.2.3 IGBT模塊功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)
        2.2.4 IGBT模塊功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)的失效方式
    2.3 功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵量測(cè)量
        2.3.1 瞬態(tài)熱阻抗Z_(th)的測(cè)量
        2.3.2 結(jié)溫T_j的測(cè)量
        2.3.3 熱阻R_(th)的測(cè)量
    2.4 本章小結(jié)
第3章 功率循環(huán)測(cè)試平臺(tái)的搭建
    3.1 引言
    3.2 電動(dòng)汽車用IGBT模塊功率循環(huán)平臺(tái)設(shè)計(jì)要求
    3.3 IGBT模塊功率循環(huán)平臺(tái)的硬件搭建
        3.3.1 IGBT模塊功率循環(huán)主電路
        3.3.2 IGBT模塊功率循環(huán)驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路和測(cè)量電路
        3.3.3 IGBT模塊功率循環(huán)水冷系統(tǒng)
        3.3.4 IGBT模塊功率布線設(shè)計(jì)
    3.4 IGBT模塊測(cè)試平臺(tái)的軟件實(shí)現(xiàn)
        3.4.1 功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)采集
        3.4.2 功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)的程序流程
        3.4.3 功率循環(huán)失效判別標(biāo)準(zhǔn)
    3.5 本章小結(jié)
第4章 IGBT模塊的功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)
    4.1 引言
    4.2 電動(dòng)汽車用IGBT模塊功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 靜態(tài)參數(shù)測(cè)試
        4.2.2 熱校準(zhǔn)測(cè)試
        4.2.3 功率循環(huán)實(shí)驗(yàn)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 IGBT模塊的失效機(jī)理研究
    5.1 引言
    5.2 IGBT模塊的主要失效方式
    5.3 電動(dòng)汽車用IGBT模塊的失效機(jī)理研究
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 論文結(jié)論
    6.2 后續(xù)展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]電動(dòng)汽車電機(jī)控制器的發(fā)展[J]. 李云,朱世武,吳春冬,焦明亮,余軍.  大功率變流技術(shù). 2015(02)
[4]高溫下的IGBT可靠性與在線評(píng)估[J]. 唐勇,汪波,陳明,劉賓禮.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2014(06)
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[6]電動(dòng)汽車用大功率IGBT模塊封裝技術(shù)[J]. 張朋,韓榮剛,金銳,于坤山,何維國(guó),劉雋.  智能電網(wǎng). 2014(01)
[7]高溫功率循環(huán)下絕緣柵雙極型晶體管失效特征及機(jī)理分析[J]. 陳明.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)



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