防止電動(dòng)/混動(dòng)汽車“發(fā)燒”,先測(cè)測(cè)IGBT的熱性能
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先來(lái)看幾個(gè)電動(dòng)/混動(dòng)汽車(EV/HEV)由于過(guò)熱問(wèn)題被召回的真實(shí)案例。
2016年1月,美國(guó)汽車制造商召回五千多萬(wàn)的汽車;
2014年9月,福特公司由于電子混合系統(tǒng)過(guò)熱問(wèn)題召回7400輛汽車;
2014年1月,特斯拉為了防止過(guò)熱召回29000個(gè)Model S的插座充電器。
……
以上只是汽車過(guò)熱問(wèn)題被召回案例的冰山一角,現(xiàn)實(shí)生活中,汽車由于過(guò)熱問(wèn)題而發(fā)生的事故還有很多。造成汽車過(guò)熱的原因有很多,其中就包括IGBT器件的過(guò)熱和失效問(wèn)題。IGBT是電動(dòng)汽車中的核心器件之一,電動(dòng)汽車使用IGBT的過(guò)程中面臨著較多的挑戰(zhàn),如工作環(huán)境溫度變化幅度大、可靠性要求高、工作壽命長(zhǎng)、失效后影響大等。2014年到2020年,IGBT功率半導(dǎo)體器件市場(chǎng)將保持持續(xù)的增長(zhǎng),特別是在電動(dòng)/混動(dòng)汽車領(lǐng)域。如何更好地在測(cè)試IGBT器件的熱性能以及壽命,對(duì)于減少汽車過(guò)熱問(wèn)題有很大的意義。
5月24日,Mentor Graphics公司宣布推出全新的 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品,其在功率循環(huán)中能測(cè)試電動(dòng)和混合動(dòng)力車 (EV/HEV) 的功率半導(dǎo)體器件的可靠性。借助 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品,EV/HEV 研發(fā)和可靠性工程師能測(cè)試功率半導(dǎo)體器件(如絕緣柵雙極性晶體管——IGBT、MOSFET、晶體管以及充電器),以便檢查對(duì)完成任務(wù)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的熱可靠性和生命周期性能。
MicReD 產(chǎn)品經(jīng)理Andras Vass-Varnai跟我們介紹到,目前經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,該產(chǎn)品具有三大優(yōu)勢(shì)。一是能夠提高仿真精度。這主要得益于MicReD T3Ster 產(chǎn)品中僅有的 Mentor 校準(zhǔn)技術(shù),相關(guān)的三維 CFD(計(jì)算流體動(dòng)力學(xué))仿真錯(cuò)誤能從通常的 20% 降至 0.5%,實(shí)現(xiàn) IGBT 和半導(dǎo)體器件的精準(zhǔn)熱特性。
二是可擴(kuò)展性強(qiáng),可同時(shí)測(cè)試128個(gè)串聯(lián)的IGBT。8 個(gè) MicReD 600A Power Testers 相鏈接,使得用戶能在系統(tǒng)測(cè)試中同時(shí)為 128 個(gè) IGBT 施加功率循環(huán)測(cè)試。 MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品可在載荷條件下提供 48V電壓,并且用戶可處理安裝在散熱系統(tǒng)外部的器件,實(shí)現(xiàn)最佳靈活性。此外,MicReD Power Tester 600A 滿足新興的在實(shí)際中的 EV/HEV 功率半導(dǎo)體器件測(cè)試的最佳實(shí)踐需要,比如當(dāng)前為德國(guó)汽車行業(yè)研發(fā)的需求。
三是熱可靠性的綜合診斷:MicReD Power Tester 600A 產(chǎn)品可為生命周期預(yù)估提供簡(jiǎn)易可靠的測(cè)試流程。器件設(shè)置簡(jiǎn)便,同時(shí)功率循環(huán)采用全面自動(dòng)化。Power Tester 中的 T3Ster®“結(jié)構(gòu)函數(shù)”功能為所有 IGBT 提供非破壞性的“在測(cè)試過(guò)程中失效”的數(shù)據(jù)。測(cè)試期間會(huì)記錄所有診斷信息,包括電流、電壓、芯片溫度以及導(dǎo)致封裝結(jié)構(gòu)失效的“結(jié)構(gòu)函數(shù)”變化?,F(xiàn)可對(duì)封裝開(kāi)發(fā)、可靠性和生產(chǎn)前的來(lái)料批量檢查進(jìn)行測(cè)試。
總的來(lái)說(shuō),MicReD Power Tester 600A能夠更好地預(yù)估IGBT的生命周期和熱性能。并且,它還是目前針對(duì)EV/HEV領(lǐng)域唯一的熱仿真和測(cè)試的解決方案,符合了當(dāng)前EV/HEV領(lǐng)域的特殊需求,能夠同時(shí)測(cè)試大量的器件也大大地超過(guò)了當(dāng)前工業(yè)的需求,結(jié)合三維CFD熱量仿真提高了可靠性。
Mentor Graphics公司成立于1981年,主要提供EDA方面的軟件和硬件解決方案,它是唯一的一家具有機(jī)械分析能力的EDA公司,在過(guò)去五年中營(yíng)業(yè)額一直保持著20%以上的增長(zhǎng)。目前,電動(dòng)/混動(dòng)汽車的市場(chǎng)看好,有無(wú)限商機(jī),而Mentor帶來(lái)的這款產(chǎn)品定能助力電動(dòng)/混動(dòng)汽車更安全的行駛。