Teljesítményelektronikai eszközök élettartamának vizsgálata

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Ress Sándor László
Elektronikus Eszközök Tanszéke

Az elektronikai iparág fejlődésének köszönhetően a félvezető eszközökön rohamos méretcsökkenés ment végbe, amely magával hordozza az egységnyi felületen disszipált teljesítmény megnövekedését is. Ez lehet az egyik oka annak, hogy napjainkban gyorsan a középpontba került már a tervezés során az eszközök termikus viselkedésének vizsgálata. A helyzet súlyosságát még az a tény is növeli, hogy az elektronikai eszközök meghibásodásainak egyik fő oka a magas hőmérséklet.

A mai elektronikai eszközöktől elvárt egyik legfontosabb követelmény a megbízhatóság, amelyre tudatosan tervezni is kell. Mind gyártási, mind költséghatékonysági szempontból fontos, hogy egy elektronikai rendszer azonos megbízhatóságú eszközökből épüljön fel.

A diplomamunkám során egy olyan eljárást dolgoztam ki, amely segítségével a valós felhasználási körülményeket figyelembe véve, és a felmerülő jellemző terhelések alapján meghatározott laboratóriumi tesztek eredményeit felhasználva, képes egy becslést adni a vizsgált eszköz élettartamára. A kidolgozott eljárást egy valós problémán keresztül mutatom be, mégpedig az elektromos autókban található inverter blokkot felépítő IGBT eszköz élettartamának vizsgálatával.

Egy eszközről készített részletes 3D modellen futtatott szimulációval meghatározható az eszköz időben változó hőmérsékletprofilja adott terhelés mellett, mely terhelés egy adott vezetési profilból számolt teljesítmény profil. A kapott hőmérsékletprofilt analizálva meghatározható a profilban jelenlevő hőmérsékletváltozások előfordulásainak gyakorisága. Az így előállt eredményt kombinálva a vizsgált eszköz élettartamgörbéjével megbecsülhető az adott eszköz élettartama.

A fentebb tömören bemutatott eljárás egyes részfolyamatainak kutatásával, valamint ennek az eljárásnak egy esettanulmányon való bemutatásával foglalkozom a diplomamunkám során.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.