[發明專利]大功率器件功率循環試驗結溫監測方法、裝置和系統

有效

• 申請號: 201910758640.1
• 申請日: 2019-08-16
• 公開（公告）號: CN110456264B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳媛;張鵬;周斌;陳義強;賀致遠
• 申請（專利權）人: 中國電子產品可靠性與環境試驗研究所（（工業和信息化部電子第五研究所）（中國賽寶實驗室））
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327;G01R31/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 羅平

1.一種大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，包括以下步驟：

基于預設測試參數控制電源設備給待測器件上電時，采用瞬態結溫監測模型處理所述待測器件的殼溫和功率損耗，得到所述待測器件處于開啟階段的第一類結溫；所述預設測試參數包括工作電壓、工作電流、升溫時長和降溫時長；

在監測到上電后的所述待測器件運行穩定時，采用大電流溫敏參數模型處理所述待測器件的導通電流值和導通電壓值，得到所述待測器件處于導通階段的第二類結溫；

在監測到所述升溫時長計時結束、且所述待測器件的結溫的增加值達到預設值時，控制所述電源設備向所述待測器件輸入小電流，采用小電流溫敏參數模型處理所述待測器件的導通電壓變化量，得到所述待測器件處于關斷階段的第三類結溫；

在監測到所述降溫時長計時結束、且所述待測器件的結溫的降低值達到所述預設值時，對測試次數累加一次，并基于所述預設測試參數控制所述電源設備給所述待測器件上電，直至所述測試次數達到預設次數或所述待測器件失效；

自待測器件下電時開始計時，當計時長度等于降溫時長，檢測待測器件的結溫的降低值是否等于預設值，若降低值等于預設值時，則對測試次數累加一次，同時進入下一輪測試，在進行的測試次數累加達到預設次數時測試結束，或者測試使得待測器件失效為止。

2.根據權利要求1所述的大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，基于預設測試參數控制電源設備給待測器件上電的步驟之前，還包括步驟：

基于所述待測器件的瞬態熱阻抗模型，建立所述瞬態結溫監測模型。

3.根據權利要求2所述的大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，基于所述待測器件的瞬態熱阻抗模型，建立所述瞬態結溫監測模型的步驟中，基于以下公式建立所述瞬態結溫監測模型：

T_j＝T_c+P_loss*Z_th(j-c)

其中，T_j表示所述待測器件的結溫；T_c表示所述待測器件的殼溫；P_loss表示所述待測器件的功率損耗；Z_th(j-c)表示所述瞬態熱阻抗模型。

4.根據權利要求2所述的大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，采用瞬態結溫監測模型處理所述待測器件的殼溫和功率損耗的步驟中，還包括步驟：

對所述待測器件處于開啟階段的導通電流進行單脈沖方波近似處理，得到方波電流，并根據所述方波電流，得到所述功率損耗。

5.根據權利要求1所述的大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，基于預設測試參數控制電源設備給待測器件上電的步驟之前，還包括步驟：

基于以下公式建立大電流溫敏參數模型：

其中，T_j表示所述待測器件的結溫；I_c表示所述待測器件的導通電流值；V_cesat表示所述待測器件的導通電壓值；a、b、c、d、e、f分別表示常數項。

6.根據權利要求1所述的大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，給所述待測器件下電的步驟之后，還包括步驟：

啟動制冷設備以使所述待測器件降溫。

7.根據權利要求1至6任意一項所述的大功率器件功率循環試驗結溫監測方法，其特征在于，還包括步驟：

在所述測試次數滿足模型校正條件時，根據所述待測器件的退化狀況校正所述瞬態結溫監測模型、所述大電流溫敏參數模型和所述小電流溫敏參數模型。