职掌器运转耐久,属于职掌器单体耐久试验,与带载温度轮回试验(Power thermal cycle endurance,PTCE)相辅相成,连结验证了职掌器功率转换模块正在热应力、电应力效用下的耐久情景。
职掌器行为三合一电驱动动力总成体例的大脑,正在悉数人命周期内合键秉承两方面的负荷影响:一、外部情况变换爆发的温度负荷(TC);二、内部按期负载电流爆发的温度负荷(PC)。
体例层面的温度轮回耐久试验(PTCE),反响的是整车人命周期内,正在资历必定次数的温度改变后,子体例及其组件的耐久牢靠性。看待职掌器而言,合键考查功率器件和电子器件的焊层和焊点,以及密封件的粘结层,正在必定热刻板应力效用下的老化/分割情景。(#PTCE对电机、减速器子体例及其零件的考查后续会举行专题解读#)
BUT,PTCE更众的是琢磨外部温度负荷的影响,看待内部电应力爆发的温度负荷的影响,并没有琢磨或者尽管有也并不充实。(#不充实的缘故后续会添补解读#)。所以,有须要正在PTCE之前对职掌器单体的运转耐久举行验证,即按期反复的施加负载电流,促使内部导体温度疾捷改变,以验证要害功率转换部件的耐久性格。
情况温度和温度:除非有非常央求,寻常正在23±5℃情况温度和25%~75%的情况湿度下举行测试。
个中,t_1寻常界说为120s;t_3和t_5寻常界说为2~30s局限内, 全部遵照 职掌频率f 和 热均衡温度T而确定;t_2/t_4/t_6,寻常判袂界说为3s/4s/3s。
→ 功率转换芯片:电阻抗和热阻抗改变率<10% (看待IGBT,要丈量集电极和发射极之间电阻);
知其然,知其因而然,上述参数为什么如此界说?是否合理?整车参数和行使情况对试验参数界说有何影响? 请看03解读。
通过上述解读可能明白,职掌器运转耐久试验合键考查的是IGBT/Diode和薄膜电容,其正在内部负载电流效用下,因温度负荷爆发的老化或失效题目。本文只对IGBT举行分解 。
■ 芯片顶部铝键合线的开裂和翘起:这是由于电流流经导线爆发热量,正在热挫折效用下爆发热刻板应变,首要时,导致金属线的翘起和开裂,如下图。
■ 焊料层的老化:因为焊接质料具有区别的的热膨胀系数,温度挫折导致焊料层内部爆发热刻板应变的爆发,由周期性应变惹起的焊料疲顿将导致内部裂纹的扩散,进一步地导致热阻补充。这也说明了为什么要对功率器件的热电阻举行复检的道理。
据此,咱们可能遵照整车寿命和途谱讯息,估算得到IGBT的寿命,为职掌器的运转耐久试验的 轮回次数 和 年华 供应根据。
② 其他零部件性能完善,比方DC/AC Busbar的完善(#不行先坏了#)。 这也说明了为什么 02 当选择额定电流I_t=1800举行加载,宗旨是要包管busbar镀层的完善。
综上,从IGBT的视角,通过对失效样子的明了和寿命的等效策画,对职掌器运转耐久试验的几个参数举行把控:加载电流及其对应的年华、电频率、轮回次数,完成了其定制化的计划。
不光是IGBT,对二极管和电容也可采用相像手法论对其失效机理举行分解,感兴味的同伴可能测试下;其它对IGBT寿命校核感兴味的同伴也可留言,接待进一步换取。
以上是遵照实践体会对表面举行的总结,料理的历程中仍有良众不明了的地方,如解读有不妥,等候能取得公共示正,也接待随时留言换取,咱们配合进取!
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