Un método de detección de fallas de fatiga de alambre de unión IGBT basado en la reducción de la resistencia térmica del disipador medido
Autores: Luo, Dan; Chen, Minyou; Lai, Wei; Xia, Hongjian; Deng, Zhenyu; Wang, Zhi; Yu, Kai
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Un método de detección de fallas de fatiga de alambre de unión IGBT basado en la reducción de la resistencia térmica del disipador medido
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Alambre de unión
Mecanismos de falla
Transistor bipolar de puerta aislada
Módulos IGBT
Método de detección de fatiga del alambre de unión
Convertidores de potencia
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
El desprendimiento del alambre de unión es uno de los principales mecanismos de falla en los módulos de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). Detectar la falla de los alambres de unión es importante para evitar la falla de circuito abierto del IGBT y garantizar el funcionamiento confiable de los convertidores de potencia. En este documento, proponemos un novedoso método de detección de fatiga de alambres de unión para IGBT, que podría ser utilizado en condiciones de trabajo normales. En primer lugar, investigamos la dependencia de la fatiga del alambre de unión en la resistencia térmica del disipador de calor. Se propuso una tasa de envejecimiento K para comparar la resistencia térmica medida con el valor inicial, lo que podría indicar la fatiga del alambre de unión. Luego, este método propuesto fue verificado mediante resultados de simulación y experimentales bajo diferentes niveles de corriente. Finalmente, se utilizó una prueba de ciclado de potencia para mostrar el proceso de envejecimiento del módulo IGBT, lo que demuestra la viabilidad del método propuesto.
Descripción
El desprendimiento del alambre de unión es uno de los principales mecanismos de falla en los módulos de transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). Detectar la falla de los alambres de unión es importante para evitar la falla de circuito abierto del IGBT y garantizar el funcionamiento confiable de los convertidores de potencia. En este documento, proponemos un novedoso método de detección de fatiga de alambres de unión para IGBT, que podría ser utilizado en condiciones de trabajo normales. En primer lugar, investigamos la dependencia de la fatiga del alambre de unión en la resistencia térmica del disipador de calor. Se propuso una tasa de envejecimiento K para comparar la resistencia térmica medida con el valor inicial, lo que podría indicar la fatiga del alambre de unión. Luego, este método propuesto fue verificado mediante resultados de simulación y experimentales bajo diferentes niveles de corriente. Finalmente, se utilizó una prueba de ciclado de potencia para mostrar el proceso de envejecimiento del módulo IGBT, lo que demuestra la viabilidad del método propuesto.