功率器件退化监测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种功率器件退化监测装置与方法，该装置包括功率循环测试系统、散热器、声发射传感器、被测功率器件以及信号处理系统；声发射传感器、被测功率器件均设于散热器上；声发射传感器用于采集散热器传递的被测功率器件在每个关断时刻释放的应力波信号；信号处理系统用于对应力波信号进行预处理，从预处理后的应力波信号中提取特征分量，计算出特征分量的关键特征参数，以及将计算出的关键特征参数与被测功率器件在健康状态下的关键特征参数进行比较，得到被测功率器件的退化状态。本发明专利技术减小了温度对声发射传感器灵敏度的影响，利用应力波信号传递到声发射传感器的时间差抑制了干扰信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率器件健康状态评估，尤其涉及一种功率器件退化监测装置与方法。

技术介绍

1、功率器件的健康状态对于保证电力电子系统的可靠运行非常重要。功率器件在量产前需要对其可靠性进行验证，功率循环测试便是考核器件封装可靠性的一项重要内容。

2、在功率循环测试过程中，通常通过监测器件的电参数(例如饱和压降)和热参数(例如稳态热阻)来表征器件的封装退化程度。一方面，监测器件的电参数和热参数需要复杂的外围电路支持，可能导致系统稳定性下降以及增加系统的故障率，对器件状态的监测精度有限；另一方面控制算法复杂，对电参数和热参数的监测需要涉及到精确、复杂的控制算法，才能确保监测数据的准确性和稳定性。

3、研究表明，功率器件在开关时刻会释放能够被声发射传感器所测量的应力波信号(参见文献：karkkainen t j,talvitie j p,kuisma m等.acoustic emission in powersemiconductor modules—first observations[j].ieee transactions on pow本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种功率器件退化监测装置，其特征在于，所述监测装置包括功率循环测试系统、散热器、声发射传感器、被测功率器件以及信号处理系统；所述声发射传感器、被测功率器件均设于所述散热器上；

2.根据权利要求1所述的功率器件退化监测装置，其特征在于，所述功率循环测试系统包括电源单元、电子负载以及控制单元；所述电源单元用于给所述被测功率器件提供供电电压；所述控制单元用于控制所述被测功率器件的开关状态；所述电子负载用于在功率循环测试过程中作为被测功率器件的负载。

3.根据权利要求1所述的功率器件退化监测装置，其特征在于，所述关键特征参数包括应力波信号在100KHz～150KHz频...

【技术特征摘要】

1.一种功率器件退化监测装置，其特征在于，所述监测装置包括功率循环测试系统、散热器、声发射传感器、被测功率器件以及信号处理系统；所述声发射传感器、被测功率器件均设于所述散热器上；

2.根据权利要求1所述的功率器件退化监测装置，其特征在于，所述功率循环测试系统包括电源单元、电子负载以及控制单元；所述电源单元用于给所述被测功率器件提供供电电压；所述控制单元用于控制所述被测功率器件的开关状态；所述电子负载用于在功率循环测试过程中作为被测功率器件的负载。

3.根据权利要求1所述的功率器件退化监测装置，其特征在于，所述关键特征参数包括应力波信号在100khz～150khz频段的时域分量的幅值和峰峰值、以及应力波信号在150khz～250khz频段的时域分量的信号能量。

4.根据权利要求1所述的功率器件退化监测装置，其特征在于，所述信...

【专利技术属性】
技术研发人员：何赟泽，耿学锋，张杰，唐龙海，常姗，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：