5基于感性負載的SiC功率模塊老化篩選試驗方法本文件規(guī)定了SiC功率半導體模塊的變頻輸出測試方法（基于無功負載），包括：測試裝置、測試本文件適用于SiCMOSFET、SiIGBT或混合模塊的變頻T/CASAS006—2020碳化硅金屬氧化物半導體場效應晶體管通用技術T/CASAS006—2020界定的以及下列術語和定義適用于以感性負載作為負載主體時，對功率器件/模塊進行的電流持續(xù)輸出測試，從而使缺陷在短時間內(nèi)3.3空間矢量脈寬調(diào)制SpaceVectorPulseWidthSVPWM6Fsw將信號負載到一個固定頻率的波上，這個過程稱為加載，F(xiàn)outILIpeak總諧波畸變率totalharmonicsΔv/Δt感性負載老化篩選試驗系統(tǒng)應能夠為SiC功率模塊提供合適的電熱應力條件，其硬件電路示意圖如7Q1D1Q2D2&bAB功率模塊Q1D1Q2D2&bAB功率模塊散熱系統(tǒng)Q3SD3三相電抗器 三相電抗器 aC●Q4D4Q5Q4D4Q5D5基于感性負載的SiC功率模塊老化測試樣品和裝置的構成，包括器件、封裝、熱沉以及夾具等都會a）直流電源：直流電源應當為可調(diào)電源，能夠覆蓋功率模塊老化b）母線電容：母線電容的電壓等級和容值應當滿足測試要求；c）功率模塊裝載子系統(tǒng)：為被測器件提供合適的老化物理試驗條e）控制&驅(qū)動系統(tǒng)：用于數(shù)據(jù)采樣、輸出控制、數(shù)字信號和驅(qū)動信號的轉(zhuǎn)換等等；基于感性負載的SiC功率模塊老化測試樣品和裝置的構成，包括器件、封裝、熱沉以及夾具等都會885℃)提供恒定和均勻的冷卻環(huán)境；2）測量設備應具有良好的抗干擾性，避免受為確保試驗過程的標準化和可重復性，建議采用專門 為了進一步降低功率半導體器件的失效率，業(yè)界發(fā)現(xiàn)給功率半導體器件施加與逆變器工況類似的5.2.1概述19235.2.2.1常規(guī)工況試驗條件冷卻液溫度（TF）TF≥客戶指定溫度母線電壓(VDS)冷卻液流量Δv/ΔtΔv/Δt＝客戶指定冷卻液流量開關頻率(Fsw)Fsw≥客戶指定開關頻率輸出電流(IL)輸出頻率(Fout)Fout＝客戶指定的輸出頻率注1：最大電壓過沖不大于VDS.max。5.2.2.2常規(guī)工況波形5.2.3.1堵轉(zhuǎn)工況試驗條件冷卻液溫度（TF）TF≥客戶指定溫度母線電壓(VDS)冷卻液流量Δv/ΔtΔv/Δt＝客戶指定冷卻液流量開關頻率(Fsw)Fsw＝客戶指定開關頻率堵轉(zhuǎn)角度θ=客戶指定堵轉(zhuǎn)角度輸出電流(IL)輸出頻率(Fout)Fout＝客戶指定的輸出頻率注1：最大電壓過沖不大于VDS.max。5.2.3.2堵轉(zhuǎn)工況波形5.2.3.3典型試驗條件舉例堵轉(zhuǎn)工況典型試驗條件如表4，舉例器件型號為ZM600FB1常規(guī)工況典型試驗條件如表5，舉例器件型號為ZM60冷卻液溫度（TF）母線電壓(VDS)冷卻液流量Δv/Δt開關頻率(Fsw)輸出電流(IL)輸出頻率(Fout)注3：最大電壓過沖不大于VDS.max。冷卻液溫度（TF）母線電壓(VDS)冷卻液流量Δv/Δt開關頻率(Fsw)輸出電流(IL)輸出頻率(Fout)注5：最大電壓過沖不大于VDS.max。根據(jù)被測器件封裝形式，去除樣品表面污染物，將SiCMOSFET樣品焊接或安裝至專用測試夾具，包括常溫及高溫（建議溫度值需明確）條件下的動靜態(tài)參數(shù)測試，優(yōu)先執(zhí)行高溫測試以篩選不良。5.3.2.2測試系統(tǒng)確認5.3.2.3低壓測試），5.3.2.5樣品拆卸）；5.3.2.6靜態(tài)電特性參數(shù)測試5.3.2.7數(shù)據(jù)記錄與處理5.4初始/終點測量壓VBR、漏源極導通電阻RDS(on)、體二極管正向壓降VF等，以客戶規(guī)定的要求或者數(shù)據(jù)手冊Vds_onVGS(th)IdssIgss6.2數(shù)據(jù)處理f(t)=f?N F(t)=Σf(t) y=ln{?ln[1?F(t)]} 計算對數(shù)尺度下的失效時間lnt，即為橫軸坐標。ln{?ln[1?F(t)]}=βlnt+βlnη t=η(?ln(1?F(t)))1?β a)樣品名稱及數(shù)量；h)其他必要的項目。求母線電壓VDS：漏-源極導通電壓降VFI定1□□□□□□率半導體驅(qū)動輸出的硬件電路圖，總共需要6個橋臂，每兩個橋臂組成一相，總共有三相。電抗器跟電SVPWM逆變器PI調(diào)節(jié)三相電抗器PI調(diào)節(jié)Clarke變換 i;模擬電機控制算法拓撲如圖B.1所示，首先采集電機（本標準為三相電抗器）三相電流（實際只需坐標軸反饋電流，再與目標電流（通過CAN通信從PC上位機獲取）進行PI調(diào)節(jié)得到兩相旋轉(zhuǎn)坐標軸目標SVPWM逆變器PI調(diào)節(jié)三相電抗器PI調(diào)節(jié)Clarke變換 i;Park逆變換Park變換計算開環(huán)相位堵轉(zhuǎn)模擬同樣基于圖B.1的硬件電路，通過控制6路IGBT/MOSFET的開通/關斷來實現(xiàn)每個管（包括6作為堵轉(zhuǎn)反饋電流，再將此反饋電流與平滑過的目標堵轉(zhuǎn)電流(為了避免因電流突變損壞器件，需對目標電流作平滑處理)做電流閉環(huán)PI調(diào)節(jié)，此步驟的目的是讓堵轉(zhuǎn)實際電流和目標電流保持率管計算出對應的功率管的比較值，然后設置到控制系統(tǒng)相對應的PWM比較寄PI調(diào)節(jié)三相電抗器PI調(diào)節(jié)設置6路PWM波取最大者作為反饋電流—取最大者作為反饋電流計算三相電流β>1：分布右偏，失效概率隨時間遞增（如磨損導致的耗損失效）。