CN108169650A - 一种检测igbt使用寿命是否达标的方法及装置 - Google Patents

一种检测igbt使用寿命是否达标的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法及装置，涉及IGBT模块测试技术领域。本发明实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法，通过根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号；根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试；当IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第一温差值；若IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取IGBT芯片与所述外壳的第二温差值；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示IGBT使用寿命不达标；反之，输出第二信号以提示IGBT使用寿命达标。使得检测IGBT使用寿命是否达标的步骤更简单，降低了检测成本，更易推广。

Description

一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法及装置
技术领域
本发明涉及IGBT模块测试技术领域，尤其涉及一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法及装置。
背景技术
绝缘栅双极型晶体管(IGBT)是一种大功率的电子器件，当IGBT作为电子开关在电路中时，截止、导通以及持续导通都会产生热量，进而改变IGBT内部应力分布，使得IGBT具有一定的使用寿命。
虽然，现有技术能够实现对IGBT进行使用寿命的检测，但是现有技术是通过功率循环试验机对IGBT进行功率循环测试，同时采用X光扫描设备对IGBT进行扫描，以计算IGBT在焊锡层上的空洞率等信息，进而判断IGBT使用寿命是否达标，可见现有技术在实现对IGBT进行使用寿命的检测时，不仅需要功率循环试验机，还需要配置相应的X光扫描设备。
综上所述，现有技术在实现对IGBT进行使用寿命的检测时存在实现成本高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法及装置，以解决现有技术实现对IGBT进行功率循环测试时存在实现成本高的问题。
本发明是这样实现的，一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法，所述IGBT包括IGBT芯片、负温度系数热敏电阻以及外壳，所述方法包括：
根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号，其中，所述测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止；
根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试，其中，所述N为大于1的整数；
当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值，其中，所述温度阈值为所述负温度系数热敏电阻的温度阈值；
若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值；
若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标；
若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
本发明的目的还在于提供一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置，所述IGBT包括IGBT芯片、负温度系数热敏电阻以及外壳，所述装置包括：
信号生成模块，用于根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号，其中，所述测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止；
测试模块，用于根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试，其中，所述N为大于1的整数；
第一获取单元，用于当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值，其中，所述温度阈值为所述负温度系数热敏电阻的温度阈值；
第二获取单元，用于若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值；
第一输出单元，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标；
第二输出单元，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
上述方案中，通过根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号；根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试；当IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第一温差值；若IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第二温差值；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示IGBT使用寿命不达标；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示IGBT使用寿命达标。使得检测IGBT使用寿命是否达标的步骤更简单，降低了检测成本，更易推广。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标流程图；
图2是本发明另一实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标流程图；
图3是本发明实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置结构示意图；
图4是本发明另一实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置结构示意图；
图5是为实际应用中IGBT连接在电路板上的结构关系示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的目的在于提供一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法及装置，以解决现有技术实现对IGBT进行功率循环测试时存在实现成本高的问题。
在本发明的所有实施例中IGBT包括IGBT芯片和外壳，图5示出了实际应用中IGBT连接在电路板上的结构关系示意图。
如图5所示，IGBT通过铜基板1与散热器或散热板连接，铜基板1与第一铜层3之间通过第一SnAgCu焊层2(无铅焊层)固定，在第一铜层3与第二铜层5之间设有一层三氧化二铝陶瓷层4，IGBT芯片7经由第二SnAgCu焊层6固定在第二铜层5，且与另一第二铜层5之间通过导线8连接。
需要说明的是，由于当IGBT封装的形式连接在电路中，因此当IGBT正常工作时，第一铜层3的温度相当于IGBT外壳的温度。
以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述：
图1示出了本发明实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法流程图，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，详述如下：
一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法，包括：
S101：根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号。
在步骤S101中，参数测试对象包括：电流或者通断频率。
需要说明的是，测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止。IGBT具有一定的热敏参数，该热敏参数能够保证IGBT在工作过程中，当温度大于一定温度阈值时，IGBT会产生过热截止。
可以理解的是，由于IGBT的热敏参数是一固定值，因此，当参数测试对象为电流时，电流的大小则决定了IGBT在其作用下温度上升的快慢。在实际应用中，IGBT作为开关管连接于电路中，通过电信号控制IGBT的导通与截止，进而实现电路的通断控制。由于在IGBT的导通与截止过程中会产生电流与电压重叠时的功率损耗，因此，IGBT在导通与通断的过程中也会产生一定的热量。通断频率为控制IGBT通断的频率。
S102：根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试。
在步骤S102中，对所述IGBT连续进行N次循环测试，其中，N为大于1的整数。
需要说明的是，由于测试信号使IGBT完成多次导通与截止，即通过测试信号在对IGBT完成一次测试时，IGBT已经完成多次导通与截止，因此，根据控制信号对IGBT连续进行N次循环测试，则每次测试中IGBT都完成多次导通与截止。
S103：当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值。
在步骤S103中，温度阈值为IGBT中负温度系数热敏电阻的温度阈值。如图5所示，负温度系数热敏电阻的温度阈值具体为三氧化二铝陶瓷层4的温度阈值。当IGBT的工作温度大于温度阈值时，IGBT与电路之间相当于断路。
需要说明的是，每当IGBT的工作温度大于温度阈值时，都需要通过对IGBT进行降温，以保证下次对IGBT进行测试时，IGBT能够根据测试信号完成多次导通与截止。
可以理解的是，对IGBT进行降温的方式，具体可以通过散热风扇对其进行散热。
S104：若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值。
根据测试信号对IGBT进行第一次测试后，若所述IGBT的第一温差值大于0，继续根据测试信号对IGBT进行测试。
需要说明的是，在步骤S104中N为大于1的整数。
S105：若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标。
在步骤S105中，第二温差值与第一温差值的差用于描述在进行N次循环测试后，IGBT的热阻衰减程度。
需要说明的是，在对IGBT进行连续N次的循环测试中，因为IGBT在工作中产生热量，使其内部应力受到影响，导致IGBT向外辐射热量的能力降低。随着测试次数的增加，当进行了N次循环测试后，第二温差值已经大于第一温差值。即，在开始根据测试信号对IGBT进行测试时，IGBT的热阻处于正常值，当根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试后，IGBT的热阻值随之衰减。
可以理解的是，当IGBT的热阻衰减程度大于预设阈值，则表示IGBT的热阻衰减程度太大，不符合IGBT使用寿命的标准。
S106：若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
在步骤S106中，第二温差值与第一温差值的差用于描述在进行N次循环测试后，IGBT的热阻衰减程度。
需要说明的是，在对IGBT进行连续N次的循环测试中，因为IGBT在工作中产生热量，使其内部应力受到影响，导致IGBT向外辐射热量的能力降低。随着测试次数的增加，当进行了N次循环测试后，第二温差值已经大于第一温差值。即，在开始根据测试信号对IGBT进行测试时，IGBT的热阻处于正常值，当根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试后，IGBT的热阻值随之衰减。
可以理解的是，当IGBT的热阻衰减程度小于或等于预设阈值，则表示IGBT的热阻衰减程度处于合理范围内，符合IGBT使用寿命的标准。
上述方案中，通过根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号；根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试；当IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第一温差值；若IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第二温差值；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示IGBT使用寿命不达标；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示IGBT使用寿命达标。使得检测IGBT使用寿命是否达标的步骤更简单，降低了检测成本，更易推广。图2示出了本发明另一实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法流程图，为了便于说明，仅示出与本实施例相关的部分，详述如下：
一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法，包括：
S201：根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号。
在步骤S201中，参数测试对象包括：电流或者通断频率。
需要说明的是，测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止。IGBT具有一定的热敏参数，该热敏参数能够保证IGBT在工作过程中，当温度大于一定温度阈值时，IGBT会产生过热截止。
可以理解的是，由于IGBT的热敏参数是一固定值，因此，当参数测试对象为电流时，电流的大小则决定了IGBT在其作用下温度上升的快慢。在实际应用中，IGBT作为开关管连接于电路中，通过电信号控制IGBT的导通与截止，进而实现电路的通断控制。由于在IGBT的导通与截止过程中会产生电流与电压重叠时的功率损耗，因此，IGBT在导通与通断的过程中也会产生一定的热量。通断频率为控制IGBT通断的频率。
S202：根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试。
在步骤S202中，对所述IGBT连续进行N次循环测试，其中，N为大于1的整数。
需要说明的是，由于测试信号使IGBT完成多次导通与截止，即通过测试信号在对IGBT完成一次测试时，IGBT已经完成多次导通与截止，因此，根据控制信号对IGBT连续进行N次循环测试，则每次测试中IGBT都完成多次导通与截止。
进一步的，测试信号可以为PWM开关频率控制信号，PWM开关频率控制信号具体包括：高电平值、低电平值、上升/下降沿时间、频率以及占空比。
步骤S202具体可以为，根据所述PWM开关频率控制信号对所述IGBT进行N次循环测试。
可以理解的是，IGBT在作为电子开关连接与电路中，由于IGBT在导通与截止时，因为电流与电压的重叠，导致IGBT在此过程中也会产生一定的能耗，因此，当测试信号可以为PWM开关频率控制信号时，能够充分体现IGBT作为电子开关时的能耗对IGBT使用寿命的影响。
S203：当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值。
在步骤S203中，温度阈值为IGBT中负温度系数热敏电阻的温度阈值。如图5所示，负温度系数热敏电阻的温度阈值具体为三氧化二铝陶瓷层4的温度阈值。当IGBT的工作温度大于温度阈值时，IGBT与电路之间相当于断路。
步骤S203具体可以为：通过红外热成像获取所述IGBT中所述IGBT芯片的第一温度和所述外壳的第一温度；对所述IGBT芯片的第一温度与所述外壳的第一温度求差，得到所述第一温差值。
其中，红外热成像获取IGBT中IGBT芯片的第一温度和外壳的第一温度，具体可以是通过红外热成像仪对IGBT的IGBT芯片的第一温度和外壳的第一温度进行红外成像后获取温度值。
需要说明的是，每当IGBT的工作温度大于温度阈值时，都需要通过对IGBT进行降温，以保证下次对IGBT进行测试时，IGBT能够根据测试信号完成多次导通与截止。
可以理解的是，对IGBT进行降温的方式，具体可以通过散热风扇对其进行散热。
S204：若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值。
根据测试信号对IGBT进行第一次测试后，若所述IGBT的第一温差值大于0，继续根据测试信号对IGBT进行测试。
需要说明的是，在步骤S104中N为大于1的整数。
步骤S204具体可以为：通过红外热成像获取所述IGBT中IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度；对所述IGBT芯片的第二温度与所述外壳的第二温度求差，得到所述第二温差值。
其中，红外热成像获取IGBT中IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度，具体可以是通过红外热成像仪对IGBT的IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度进行红外成像后获取温度值。
作为步骤S204的并列技术方案，本实施例还记载了步骤S205。需要说明的是，步骤S204与步骤S205之间不存在先后顺序关系，且在实际应用中，当执行了步骤S204后，便不再执行步骤205。或者当执行了步骤S205后便不再执行步骤S204。
S205：若所述IGBT的第一温差值小于或等于0，停止测试所述IGBT，并输出报错信号。
需要说明的是，在步骤S205中，当所述IGBT的第一温差值小于或等于0，则表示IGBT芯片的温度小于外壳的温度，即代表电路可能发生了故障。
可以理解的是，通过判断所述IGBT的第一温差值是否小于或等于0，能够将一些外界干扰因素排除在测试过程以外，确保了测试结果的准确程度。
S206：若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标。
在步骤S206中，第二温差值与第一温差值的差用于描述在进行N次循环测试后，IGBT的热阻衰减程度。
需要说明的是，在对IGBT进行连续N次的循环测试中，因为IGBT在工作中产生热量，使其内部应力受到影响，导致IGBT向外辐射热量的能力降低。随着测试次数的增加，当进行了N次循环测试后，第二温差值已经大于第一温差值。即，在开始根据测试信号对IGBT进行测试时，IGBT的热阻处于正常值，当根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试后，IGBT的热阻值随之衰减。
可以理解的是，当IGBT的热阻衰减程度大于预设阈值，则表示IGBT的热阻衰减程度太大，不符合IGBT使用寿命的标准。
S207：若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
在步骤S207中，第二温差值与第一温差值的差用于描述在进行N次循环测试后，IGBT的热阻衰减程度。
需要说明的是，在对IGBT进行连续N次的循环测试中，因为IGBT在工作中产生热量，使其内部应力受到影响，导致IGBT向外辐射热量的能力降低。随着测试次数的增加，当进行了N次循环测试后，第二温差值已经大于第一温差值。即，在开始根据测试信号对IGBT进行测试时，IGBT的热阻处于正常值，当根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试后，IGBT的热阻值随之衰减。
可以理解的是，当IGBT的热阻衰减程度小于或等于预设阈值，则表示IGBT的热阻衰减程度处于合理范围内，符合IGBT使用寿命的标准。
上述方案中，通过根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号；根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试；当IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第一温差值；若IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第二温差值；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示IGBT使用寿命不达标；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示IGBT使用寿命达标。使得检测IGBT使用寿命是否达标的步骤更简单，降低了检测成本，更易推广。通过判断所述IGBT的第一温差值是否小于或等于0，能够将一些外界干扰因素排除在测试过程以外，确保了测试结果的准确程度。
参见图3，是本发明实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置的示意性框图。本实施例的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置包括的各单元用于执行图1对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图1以及图1对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。
本实施例的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置包括：信号生成模块301、测试模块302、第一获取模块303、第二获取模块304、第一输出模块305以及第二输出模块306。具体地：
信号生成模块301，用于根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号。其中，参数测试对象包括：电流或者通断频率；所述测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止。
测试模块302，用于根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试。
其中，所述N为大于1的整数。
第一获取模块303，用于当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值。
其中，所述温度阈值为所述负温度系数热敏电阻的温度阈值。
需要说明的是，每当IGBT的工作温度大于温度阈值时，都需要通过对IGBT进行降温，以保证下次对IGBT进行测试时，IGBT能够根据测试信号完成多次导通与截止。
可以理解的是，对IGBT进行降温的方式，具体可以通过散热风扇对其进行散热。
第二获取模块304，用于若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值。
其中，所述N为大于1的整数。
第一输出模块305，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标。
其中，第二温差值与第一温差值的差用于描述在进行N次循环测试后，IGBT的热阻衰减程度。
第二输出模块406，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
其中，当IGBT的热阻衰减程度小于或等于预设阈值，则表示IGBT的热阻衰减程度处于合理范围内，符合IGBT使用寿命的标准。
上述方案中，通过根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号；根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试；当IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第一温差值；若IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第二温差值；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示IGBT使用寿命不达标；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示IGBT使用寿命达标。使得检测IGBT使用寿命是否达标的步骤更简单，降低了检测成本，更易推广。参见图4，是本发明另一实施例提供的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置的示意性框图。本实施例的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置包括的各单元用于执行图2对应的实施例中的各步骤，具体请参阅图2以及图2对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。
本实施例的一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置包括：信号生成模块401、测试模块402、第一获取模块403、第二获取模块404、报错模块405、第一输出模块406以及第二输出模块407。具体地：
信号生成模块401，用于根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号。其中，参数测试对象包括：电流或者通断频率；所述测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止。
测试模块402，用于根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试。
其中，所述N为大于1的整数。
第一获取模块403，用于当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值。
其中，所述温度阈值为所述负温度系数热敏电阻的温度阈值。
需要说明的是，每当IGBT的工作温度大于温度阈值时，都需要通过对IGBT进行降温，以保证下次对IGBT进行测试时，IGBT能够根据测试信号完成多次导通与截止。
可以理解的是，对IGBT进行降温的方式，具体可以通过散热风扇对其进行散热。
进一步的，第一获取模块403包括：
第一温度获取单元4031，用于通过红外热成像获取所述IGBT中所述IGBT芯片的第一温度和所述外壳的第一温度。
第一计算单元4032，用于对所述IGBT芯片的第一温度与所述外壳的第一温度求差，得到所述第一温差值。
其中，红外热成像获取IGBT中IGBT芯片的第一温度和外壳的第一温度，具体可以是通过红外热成像仪对IGBT的IGBT芯片的第一温度和外壳的第一温度进行红外成像后获取温度值。
第二获取模块404，用于若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值。
其中，所述N为大于1的整数。
进一步的，第二获取模块404包括：
第二温度获取单元4041，用于通过红外热成像获取所述IGBT中IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度；
第二计算单元4042，用于对所述IGBT芯片的第二温度与所述外壳的第二温度求差，得到所述第二温差值。
其中，红外热成像获取IGBT中IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度，具体可以是通过红外热成像仪对IGBT的IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度进行红外成像后获取温度值。
报错模块405，用于若所述IGBT的第一温差值小于或等于0，停止测试所述IGBT，并输出报错信号。
其中，当所述IGBT的第一温差值小于或等于0，则表示IGBT芯片的温度小于外壳的温度，即代表电路可能发生了故障。
可以理解的是，通过判断所述IGBT的第一温差值是否小于或等于0，能够将一些外界干扰因素排除在测试过程以外，确保了测试结果的准确程度。
第一输出模块406，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标。
其中，第二温差值与第一温差值的差用于描述在进行N次循环测试后，IGBT的热阻衰减程度。
第二输出模块407，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
其中，当IGBT的热阻衰减程度小于或等于预设阈值，则表示IGBT的热阻衰减程度处于合理范围内，符合IGBT使用寿命的标准。
上述方案中，通过根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号；根据测试信号对IGBT连续进行N次循环测试；当IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第一温差值；若IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取IGBT芯片与外壳的第二温差值；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示IGBT使用寿命不达标；若IGBT的第二温差值与IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示IGBT使用寿命达标。使得检测IGBT使用寿命是否达标的步骤更简单，降低了检测成本，更易推广。通过判断所述IGBT的第一温差值是否小于或等于0，能够将一些外界干扰因素排除在测试过程以外，确保了测试结果的准确程度。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的步骤或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种检测IGBT使用寿命是否达标的方法，所述IGBT包括IGBT芯片、负温度系数热敏电阻以及外壳，其特征在于，所述方法包括：
根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号，其中，所述测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止；
根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试，其中，所述N为大于1的整数；
当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值，其中，所述温度阈值为所述负温度系数热敏电阻的温度阈值；
若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值；
若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标；
若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
2.如权利要求1所述的检测IGBT使用寿命是否达标的方法，其特征在于，所述参数测试对象包括：电流值或者通断频率。
3.如权利要求1所述的检测IGBT使用寿命是否达标的方法，其特征在于，所述测试信号为PWM开关频率控制信号，所述根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试，包括：
根据所述PWM开关频率控制信号对所述IGBT进行N次循环测试。
4.如权利要求1所述的检测IGBT使用寿命是否达标的方法，其特征在于，所述获取所述IGBT的第一温差值，包括：
通过红外热成像获取所述IGBT中所述IGBT芯片的第一温度和所述外壳的第一温度；
对所述IGBT芯片的第一温度与所述外壳的第一温度求差，得到所述第一温差值。
5.如权利要求1所述的检测IGBT的使用寿命是否达标的方法，其特征在于，所述获取所述IGBT的第二温差值，包括：
通过红外热成像获取所述IGBT中IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度；
对所述IGBT芯片的第二温度与所述外壳的第二温度求差，得到所述第二温差值。
6.一种检测IGBT使用寿命是否达标的装置，所述IGBT包括IGBT芯片、负温度系数热敏电阻以及外壳，其特征在于，所述装置包括：
信号生成模块，用于根据用户设置的参数测试对象生成相应的测试信号，其中，所述测试信号使所述IGBT完成多次导通与截止；
测试模块，用于根据所述测试信号对所述IGBT连续进行N次循环测试，其中，所述N为大于1的整数；
第一获取模块，用于当所述IGBT的工作温度首次大于温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第一温差值，其中，所述温度阈值为所述负温度系数热敏电阻的温度阈值；
第二获取模块，用于若所述IGBT的第一温差值大于0，在第N次测试中，当所述IGBT的工作温度大于所述温度阈值时，获取所述IGBT芯片与所述外壳的第二温差值；
第一输出模块，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差大于预设阈值，输出第一信号以提示所述IGBT使用寿命不达标；
第二输出模块，用于若所述IGBT的第二温差值与所述IGBT的第一温差值的差小于或等于预设阈值，输出第二信号以提示所述IGBT使用寿命达标。
7.如权利要求6所述的检测IGBT使用寿命是否达标的装置，其特征在于，所述参数测试对象包括：电流或者通断频率。
8.如权利要求6所述的检测IGBT的使用寿命是否达标的装置，其特征在于，所述测试信号为PWM开关频率控制信号，所述测试模块具体用于，根据所述PWM开关频率控制信号对所述IGBT进行N次循环测试。
9.如权利要求6所述的检测IGBT使用寿命是否达标的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：
第一温度获取单元，用于通过红外热成像获取所述IGBT中所述IGBT芯片的第一温度和所述外壳的第一温度；
第一计算单元，用于对所述IGBT芯片的第一温度与所述外壳的第一温度求差，得到所述第一温差值。
10.如权利要求6所述的检测IGBT使用寿命是否达标的装置，其特征在于，所述第二获取模块包括：
第二温度获取单元，用于通过红外热成像获取所述IGBT中IGBT芯片的第二温度和外壳的第二温度；
第二计算单元，用于对所述IGBT芯片的第二温度与所述外壳的第二温度求差，得到所述第二温差值。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109946576A (zh) * 2019-01-17 2019-06-28 西安工程大学 一种驱动器用igbt模块的寿命预警方法
CN112461369A (zh) * 2020-11-09 2021-03-09 泓准达科技(上海)有限公司 样品检测电参数的自调节方法、装置、介质及电子设备
CN113379165A (zh) * 2021-07-19 2021-09-10 株洲中车时代电气股份有限公司 基于igbt模块焊点退化状态的寿命预测方法及系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982907A (zh) * 2005-12-13 2007-06-20 上海华虹Nec电子有限公司 测试晶体管寿命的方法
CN101093241A (zh) * 2006-06-20 2007-12-26 北京航空航天大学 控制晶体管结温的稳态工作寿命试验设备
CN201054015Y (zh) * 2006-08-24 2008-04-30 曹宏国 表面安装型大功率器件老化试验插座
CN104502827A (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 工业和信息化部电子第五研究所 功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定及试验方法
CN104978459A (zh) * 2015-07-08 2015-10-14 电子科技大学 一种igbt剩余寿命预测方法
CN105301485A (zh) * 2015-07-29 2016-02-03 重庆大学 多igbt快速功率循环加速老化装置
CN105335602A (zh) * 2014-08-12 2016-02-17 河北工业大学 一种功率igbt模块的寿命预测方法
CN105548902A (zh) * 2016-01-07 2016-05-04 北京北交新能科技有限公司 一种动力锂离子电池循环寿命等效测试方法
CN106168647A (zh) * 2016-05-27 2016-11-30 重庆大学 Igbt老化状态检测系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1982907A (zh) * 2005-12-13 2007-06-20 上海华虹Nec电子有限公司 测试晶体管寿命的方法
CN101093241A (zh) * 2006-06-20 2007-12-26 北京航空航天大学 控制晶体管结温的稳态工作寿命试验设备
CN201054015Y (zh) * 2006-08-24 2008-04-30 曹宏国 表面安装型大功率器件老化试验插座
CN105335602A (zh) * 2014-08-12 2016-02-17 河北工业大学 一种功率igbt模块的寿命预测方法
CN104502827A (zh) * 2014-12-17 2015-04-08 工业和信息化部电子第五研究所 功率器件时控方式间歇寿命试验条件确定及试验方法
CN104978459A (zh) * 2015-07-08 2015-10-14 电子科技大学 一种igbt剩余寿命预测方法
CN105301485A (zh) * 2015-07-29 2016-02-03 重庆大学 多igbt快速功率循环加速老化装置
CN105548902A (zh) * 2016-01-07 2016-05-04 北京北交新能科技有限公司 一种动力锂离子电池循环寿命等效测试方法
CN106168647A (zh) * 2016-05-27 2016-11-30 重庆大学 Igbt老化状态检测系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LIXIANG WEI 等: "Analysis of IGBT Power Cycling Capabilities Used in Doubly Fed Induction Generator Wind Power System", 《IEEE TRANSACTIONS ON INDUSTRY APPLICATIONS 》 *
陈明 等: "绝缘栅双极型晶体管失效机理与寿命预测模型分析", 《西安交通大学学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109946576A (zh) * 2019-01-17 2019-06-28 西安工程大学 一种驱动器用igbt模块的寿命预警方法
CN112461369A (zh) * 2020-11-09 2021-03-09 泓准达科技(上海)有限公司 样品检测电参数的自调节方法、装置、介质及电子设备
CN112461369B (zh) * 2020-11-09 2023-04-18 泓准达科技(上海)有限公司 样品检测电参数的自调节方法、装置、介质及电子设备
CN113379165A (zh) * 2021-07-19 2021-09-10 株洲中车时代电气股份有限公司 基于igbt模块焊点退化状态的寿命预测方法及系统

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