[發明專利]一種功率IGBT模塊的壽命預測方法

有效

• 申請號: 201410393391.8
• 申請日: 2014-08-12
• 公開（公告）號: CN105335602B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發明（設計）人: 李志剛;左帥;姚芳
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙)12210
• 代理人: 李濟群

1.一種功率IGBT模塊的壽命預測方法，其特征在于該方法基于實時溫度監測，首先，由實時監測的溫度獲得其離散有限序列，將此序列進行線性擬合，得到連續函數，再經傅里葉變換為正弦量，按電路解析方法，通過壽命損耗調節函數C，求解在壽命消耗函數R(T)和Rc上的壽命損耗，進而預測出功率IGBT模塊的剩余壽命；

IGBT模塊結溫以一定頻率和幅值波動時，功率IGBT模塊的瞬時壽命損耗P依式(1.1)計算

所述式(1.1)中T(t)為將實時監測得到結溫T的離散有限序列進行線性擬合得到表征T隨時間t變化的連續函數；ω為角頻率，ω＝2πf_T，f_T為IGBT模塊結溫變化頻率，

所述功率IGBT模塊累積消耗的壽命θs根據式(2.1)計算

當IGBT以恒定結溫運行時，P依式(1.2)計算，

累積消耗壽命根據式(2.2)計算

t_s為IGBT模塊實際運行時間，t_z是實際工況下的最終可運行時間，

模塊剩余壽命Lr如式(3)，

L_r＝L-θ_s(3)，L為功率IGBT總壽命；

所述式(1.1)的參數中，R(T)、R_c和C的獲取過程如下：

需要選取相同型號的功率IGBT模塊3組，每組m個，m≥1，

將3組模塊分別在按以下步驟操作

1)模塊組1運行在恒定結溫T₁下，得到n₁個采樣時間點，對應的溫度序列和剩余壽命值，每組得到m個總壽命值，將總壽命值求平均值得L₁；

2)讓其他兩組模塊圍繞結溫T₁，分別在正弦波動下運行，所述正弦波幅值固定，頻率分別為f₁、f₂，分別得到對應的溫度序列，m個總壽命值，各自將總壽命值求平均值得L₂，L₃；

L₁帶入式 (3)，L₂，L₃帶入式(3)聯立可得到R(T)、R_c和C的離散值，改變T₁，得到不同溫度狀態下的R(T)、R_c和C參數矩陣，將這3個參數矩陣進行擬合，即得到R(T)、Rc及C。