使用超出环境温度升高监测功率模块中的焊料疲劳

在功率电子系统中，需要条件监测作为提高可靠性的经济有效手段。与包装相关的焊料疲劳已被确认是功率电子模块故障的主要根本原因之一。本文提出了一种通过识别焊料疲劳导致的内部热阻增加来监测模块内焊料疲劳的方法，同时考虑了可变工作点的屏蔽效应。假设模块中的总损耗随着结温的升高而增加，从而导致超出环境温度升高的增加，这一变化是可以测量的。利用动态热模型来从温度测量中估算功率损耗，同时开发了一种设备功率损耗模型，通过考虑变换器的电气负载来估算内部热阻。实验和仿真用于演示概念并验证该方法。