IGBT模塊是電動汽車中的核心部件之一,IGBT模塊的壽命直接關(guān)系到電動汽車的壽命,因此檢驗IGBT模塊的長期壽命成為了電動汽車必不可少的環(huán)節(jié)。由于設(shè)計要求,IGBT模塊的使用壽命往往在20年以上,因此需要通過功率循環(huán)實驗對IGBT模塊進(jìn)行功率加速老化實驗,通過進(jìn)行等效的功率循環(huán)實驗條件加速老化實驗,進(jìn)而估計實際應(yīng)用中IGBT模塊的使用壽命。功率循環(huán)實驗主要是針對IGBT模塊的封裝可靠性行進(jìn)行實驗,通過控制實驗條件再現(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。實驗的關(guān)鍵是控制結(jié)溫的波動范圍以及最高溫度,得到不同條件下的實驗壽命,從而得到IGBT模塊的壽命。本文設(shè)計了一臺可以容納多種、多個IGBT模塊的功率循環(huán)裝置,同時功率循環(huán)中關(guān)鍵的熱阻測試集成在裝置中,減少了傳統(tǒng)熱阻測試方法造成的誤差。硬件上搭建了控制系統(tǒng)、測試夾具、水冷散熱系統(tǒng)、保護(hù)電路以及測量程序等等,保證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及測量精度。通過NI測量系統(tǒng)進(jìn)行測量,增加了多種可控參數(shù),可以滿足各種實驗參數(shù)的測量,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)到了較高精度的測量。利用該實驗平臺對3個電動汽車... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：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)實驗及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國內(nèi)外功率循環(huán)測試
        1.2.2 電動汽車用IGBT模塊工況
        1.2.3 未來發(fā)展趨勢
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 IGBT模塊功率循環(huán)測試原理
    2.1 引言
    2.2 IGBT模塊的功率循環(huán)
        2.2.1 基本測試電路
        2.2.2 功率循環(huán)的關(guān)鍵量
        2.2.3 IGBT模塊功率循環(huán)實驗的標(biāo)準(zhǔn)
        2.2.4 IGBT模塊功率循環(huán)實驗的失效方式
    2.3 功率循環(huán)實驗關(guān)鍵量測量
        2.3.1 瞬態(tài)熱阻抗Z_(th)的測量
        2.3.2 結(jié)溫T_j的測量
        2.3.3 熱阻R_(th)的測量
    2.4 本章小結(jié)
第3章 功率循環(huán)測試平臺的搭建
    3.1 引言
    3.2 電動汽車用IGBT模塊功率循環(huán)平臺設(shè)計要求
    3.3 IGBT模塊功率循環(huán)平臺的硬件搭建
        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)動電路、保護(hù)電路和測量電路
        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
    3.4 IGBT模塊測試平臺的軟件實現(xiàn)
        3.4.1 功率循環(huán)實驗的關(guān)鍵點采集
        3.4.2 功率循環(huán)實驗的程序流程
        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)實驗
    4.1 引言
    4.2 電動汽車用IGBT模塊功率循環(huán)實驗
        4.2.1 靜態(tài)參數(shù)測試
        4.2.2 熱校準(zhǔn)測試
        4.2.3 功率循環(huán)實驗
    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
[1]電動汽車IGBT的研究與應(yīng)用[J]. 郭淑英,王征宇,羅海輝,張旭輝,吳義伯,覃榮震.  大功率變流技術(shù). 2017(05)
[2]風(fēng)電全功率變流器參數(shù)對可靠性的影響分析[J]. 楊珍貴,杜雄,孫鵬菊,周雒維.  電工技術(shù)學(xué)報. 2015(16)
[3]電動汽車電機(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可靠性與在線評估[J]. 唐勇,汪波,陳明,劉賓禮.  電工技術(shù)學(xué)報. 2014(06)
[5]電動汽車電機(jī)控制器IGBT模塊功耗和溫度計算[J]. 彭金城,潘春良,何葵,儲祖江.  電力電子技術(shù). 2014(03)
[6]電動汽車用大功率IGBT模塊封裝技術(shù)[J]. 張朋,韓榮剛,金銳,于坤山,何維國,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. 2014(04)



本文編號：3693796