基于导通状态电阻变化的热应力功率 MOSFET 剩余使用寿命估计

对电源转换器的非侵入性初期故障诊断的研究对于避免繁重的周期性检查和高成本的中断至关重要。热循环是加速封装相关故障进展的主要技术之一。本文首先介绍了一个定制的加速老化平台，该平台可以同时将多个离散的功率 MOSFET 暴露于热应力下。基于收集的实验数据，导通状态电阻的变化被确定为故障前兆，并开发了一个与实验数据成功拟合的指数退化模型。通过在经过卡尔曼滤波器过滤的实验数据上运行经典最小二乘算法，估算退化功率 MOSFET 的剩余使用寿命（RUL）。所提方法的主要优点是它不需要结温信息。使用有限现场数据的 RUL 估计在多个实验结果中得到了验证。