儲(chǔ)能逆變器由多個(gè)IGBT模塊組成，根據(jù) IGBT 在電力電子變流裝置中的故障類型，可以以將 IGBT 故障分為 2 類，即突發(fā)故障和老化故障。老化故障過程緩慢且不易察覺，因此，試驗(yàn)室需要進(jìn)行加速老化試驗(yàn)，提前發(fā)現(xiàn)問題，做出改善。
下面，我們對(duì)使用不同IGBT模塊組成的逆變器做加速老化試驗(yàn)研究，下面是研究的主要內(nèi)容。
儲(chǔ)能逆變器老化試驗(yàn)驗(yàn)證：
試驗(yàn)設(shè)備：環(huán)儀儀器 儲(chǔ)能逆變器老化試驗(yàn)柜
逆變器IGBT模塊：FF600R12ME4、FF450R12ME4、FF300R12ME4、FF225R12ME4P
試驗(yàn)過程：
儲(chǔ)能逆變器加速老化試驗(yàn)選用 6 個(gè)編號(hào)為 T1~T6 的 IGBT，在試驗(yàn)期間實(shí)時(shí)收集關(guān)鍵電氣參數(shù)，直到器件失效。為保證試驗(yàn)時(shí)溫度的一致性，將加速老化試驗(yàn)儲(chǔ)能逆變器放入老化試驗(yàn)柜中進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)后，不同模塊的儲(chǔ)能逆變器結(jié)果如下所示。
表1. FF600R12ME4
表2. FF450R12ME4
表3. FF300R12ME4
表4. FF225R12ME4P
試驗(yàn)結(jié)果分析：
表 1~ 表 3 試驗(yàn)結(jié)果表明， 當(dāng)老化試驗(yàn)柜溫度為 10 ℃時(shí)，VCE-sat 初始值在 1.75 V 附近， 并最終在 2.03 V 附近失效 ； 當(dāng)老化試驗(yàn)柜溫度為 40 ℃時(shí)， VCE-sat 初始值在 2.00 V 附近， 并最終在 2.32 V 附近失效。
表 4 試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)老化試驗(yàn)柜溫度為 10 ℃時(shí)， VCE-sat初始值在 1.85 V 附近， 并最終在 2.15 V 附近失效 ； 當(dāng)老化試驗(yàn)柜溫度為 40 ℃時(shí)， VCE-sat 初始值在 2.10 V 附近， 并最終在2.44 V 附近失效。
試驗(yàn)總結(jié)：
試驗(yàn)結(jié)果表明， 在芯片溫度波動(dòng)范圍較大的情況下， 其老化周期相對(duì)較短， 老化速度相對(duì)較快； 當(dāng)結(jié)溫Tj 較大時(shí)， 對(duì)應(yīng)的 IGBT 循環(huán)周期變短， 壽命也變短。 原因是溫度越高， 芯片所受熱應(yīng)力越強(qiáng)， 導(dǎo)致鋁線鍵合線發(fā)生脫落、 焊料層開裂現(xiàn)象發(fā)生概率增加， 并且隨著功率循環(huán)周期增加， VCE-sat 也逐漸升至臨界值。 試驗(yàn)期間實(shí)時(shí)收集關(guān)鍵電氣參數(shù)， 直到器件失效。
以上就是儲(chǔ)能逆變器老化試驗(yàn)研究，如有試驗(yàn)疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關(guān)技術(shù)人員。
