CN108594101A - 一种SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,它包括老化温控箱、电压检测器、电流检测器和控制器,控制器输出端口用控制线连接老化温控箱以及盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现以下步骤:1、执行湿热冲击环境下的测试;2、执行雨环境下的测试;3、执行高盐分环境下的测试;4、执行高湿度环境下的测试;5、单周期高温老化的测试。本发明的技术效果是:实现了在多个因素的环境下对SiC Mosfet进行可靠性测试,在SiC Mosfet进行高温老化测试时,设置了热冲击状态,获得有效实验时间,提高了实验精度。
Description
技术领域
本发明属于元器件的测试技术领域,具体涉及一种SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置。
背景技术
SiC Mosfet作为电源开关的电子元件,工作温度通常是155°C~175°C,要求它具具有一定的耐高温特性。且电网用变压器工作环境为室外,电网用变压器将普遍采用功率半导体器件,鉴于现在工业、电网方面对于SiC Mosfet的应用越来越广泛,对于其在高湿度、盐雾、雨水等恶劣环境下可靠性测试的方法越来越重要。
目前,在模拟环境下SiC Mosfet可靠性试验的测试条件单一,例如下雨模拟测试,高盐分模拟测试,未有进行综合环境模拟的,不能在综合因素的环境下进行SiC Mosfet可靠性试验。另外,对于SiC Mosfet高温老化试验,在计算步进时间时均未考虑升温时间,降低了试验的准确度。
发明内容
针对现有SiC Mosfet测试技术存在的不足,本发明所要解决的技术问题就是提供一种SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,它能在多个因素的环境下对SiC Mosfet进行可靠性测试,又能在SiC Mosfet进行高温老化测试时,获得有效实验时间,提高实验精度。
本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的,它包括老化温控箱、电压检测器、电流检测器和控制器,老化温控箱顶面安装有盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,老化温控箱底面安装盐雾传感器,控制器输出端口用控制线连接老化温控箱以及盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,老化温控箱内的温湿度传感器、盐雾传感器、电压检测器、电流检测器分别通过数据线连接控制器,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现以下步骤:
步骤1、判定是否湿热冲击环境下测试,若是,执行湿热冲击环境下的测试,然后确认是否退出测试;
步骤2、判定是否在雨环境下测试,若是,执行雨环境下的测试;然后确认是否退出测试;
步骤3、判定是否在高盐分环境下测试,若是,执行高盐分环境下的测试;然后确认是否退出测试;
步骤4、判定是否在高湿度环境下测试,若是,执行高湿度环境下的测试;然后确认是否退出测试;
步骤5、执行单周期高温老化的测试,然后确认是否退出测试;
SiC Mosfet器件失效或者设定时间,程序结束。
本发明的技术效果是:实现了在多个因素的环境下对SiC Mosfet进行可靠性测试,在SiC Mosfet进行高温老化测试时,设置了热冲击状态,获得有效实验时间,提高了实验精度。
附图说明
本发明的附图说明如下:
图1为本发明的主程序流程图;
图2为湿热冲击环境下测试的子程序流程图;
图3为雨环境下测试的子程序流程图;
图4为高盐分环境下测试的子程序流程图;
图5为高湿度环境下测试的子程序流程图;
图6为单周期高温老化测试的子程序流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:
本发明包括老化温控箱、电压检测器、电流检测器和控制器,老化温控箱顶面安装有盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,老化温控箱底面安装盐雾传感器,控制器输出端口用控制线连接老化温控箱以及盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,老化温控箱内的温湿度传感器、盐雾传感器、电压检测器、电流检测器分别通过数据线连接控制器,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,计算机程序包括一个主程序和五个子程序。
图1所示的主程序流程如下,流程开始于步骤S01,在步骤S01中进行变量初始化,默认为0,然后:
在步骤S02,检测是否有指令输入,若是,则执行步骤S03;否则,执行步骤S13;
在步骤S03,判断是否在湿热冲击环境下测试,若是,则执行步骤S04,否则,执行步骤S05;
在步骤S04,执行湿热冲击环境下SiC Mosfet器件上的电压和电流测试,然后执行步骤S12;
在步骤S05,判断是否在雨环境下测试,若是,则执行步骤S06,否则,执行步骤S07;
在步骤S06,执行雨环境下SiC Mosfet器件上的电压和电流测试,然后执行步骤S12;
在步骤S07,判断是否在高盐分环境下测试,若是,则执行步骤S08,否则,执行步骤S09;
在步骤S08,执行高盐分环境下SiC Mosfet器件上的电压和电流测试,然后执行步骤S12;
在步骤S09,判断是否在高湿度环境下测试,若是,则执行步骤S10,否则,执行步骤S11;
在步骤S10,执行高湿度环境下SiC Mosfet器件上的电压和电流测试,然后执行步骤S12;
在步骤S11,执行单周期高温老化条件下SiC Mosfet器件上的电压和电流测试,然后执行步骤S12;
在步骤S12;确认是否退出测试,若是,则执行步骤S13,否则,执行步骤S02;
在步骤S13,器件失效或者设定时间,程序结束。
子程序1是在湿热冲击环境下测试SiC Mosfet的流程,如图2所示,该程序流程如下:
在步骤S201,输出温度、湿度参数,启动加热和水雾喷头;
在步骤S202,判断是否有重新匹配传感器,即传感器的输入温度,湿度有无更新;若是,则执行步骤S204,否则执行步骤S203;
在步骤S203,重新更新传感器的匹配环境温度值、湿度值;然后执行步骤S204;
在步骤S204,读取当前传感器输入的温度、湿度;
在步骤S205,在显示单元上显示传感器输入值;
在步骤S206,检查是否达到设定温湿度值,即传感器输入最新温湿度是否达到预设值,如是,则执行步骤S208,否则执行步骤S207
在步骤S207,保持加热、加湿单元功率不变,间隔一段时间后,执行步骤S206;
在步骤S208,减少加热单元功率,关闭加湿单元;
在步骤S209,通过电压检测器、电流检测器检测SiC Mosfet是否失效,若是,则执行步骤S210;否则执行S211;
在步骤S210,手动控制软件,退出程序,取出失效器件;
在步骤S211,返回主程序继续执行。
子程序2是在雨环境下测试SiC Mosfet的流程,如图3所示,该程序流程如下:
在步骤S301,输出喷水信号,启动水喷头;
在步骤S302,通过电压检测器、电流检测器检测SiC Mosfet是否失效,若是,则执行步骤S303;否则执行S304;
在步骤S303,手动控制软件,退出程序,取出失效器件;
在步骤S304,关闭喷水头;
在步骤S305,返回主程序继续执行。
子程序3是在高盐分环境下测试SiC Mosfet的流程,如图4所示,该程序流程如下:
在步骤S401,输出喷盐雾信号,启动盐雾喷头;
在步骤S402,判断是否有重新匹配传感器,即传感器的输入盐度有无更新。若是,则执行步骤S404,否则执行步骤S403;
在步骤S403,重新更新传感器匹配时的盐度值;然后执行步骤S404;
在步骤S404,读取当前传感器输入的盐度值;
在步骤S405,在显示单元上显示传感器输入值;
在步骤S406,检查是否达到设定盐度值,即传感器输入最新盐度值是否达到预设值,若是,则执行步骤S408,否则执行步骤S407
在步骤S407,保持盐雾单元功率不变,间隔一段时间后,执行步骤S406;
在步骤S408,关闭盐雾单元;
在步骤S409,通过电压检测器、电流检测器检测SiC Mosfet是否失效,若是,则执行步骤S410;否则执行S411;
在步骤S410,手动控制软件,退出程序,取出失效器件;
在步骤S411,返回主程序继续执行。
子程序4是在高湿度环境下测试SiC Mosfet的流程,如图5所示,该程序流程如下:
在步骤S501,输出加湿信号,启动喷雾头;
在步骤S502,判断是否有重新匹配传感器,即传感器的输入湿度有无更新。若是,则执行步骤S504,否则执行步骤S503;
在步骤S503,重新更新传感器匹配环境的湿度值;然后执行步骤S504;
在步骤S504,读取当前传感器输入的湿度值;
在步骤S505,在显示单元上显示传感器输入值;
在步骤S506,检查是否达到设定湿度值,即传感器输入最新湿度值是否达到预设值,若是,则执行步骤S508,否则执行步骤S507;
在步骤S507,保持喷雾单元功率不变,间隔一段时间后,执行步骤S506;
在步骤S508,关闭喷雾单元;
在步骤S509,通过电压检测器、电流检测器检测SiC Mosfet是否失效,若是,则执行步骤S510;否则执行S511;
在步骤S510,手动控制软件,退出程序,取出失效器件;
在步骤S511,返回主程序继续执行。
子程序5是SiC Mosfet单周期高温老化测试的流程,如图6所示,该程序流程如下:
在步骤S601,输出加温信号,启动加热器;
在步骤S602,判断是否有重新匹配传感器,即传感器的输入温度有无更新;若是,则执行步骤S604,否则执行步骤S603;
在步骤S603,重新更新传感器匹配环境的温度值;然后执行步骤S604;
在步骤S604,读取当前传感器输入的温度;
在步骤S605,在显示单元上显示传感器输入值;
在步骤S606,检查是否达到设定温度值,即传感器输入最新温度是否达到预设值,若是,则执行步骤S608,否则执行步骤S607;
在步骤S607,保持加热单元功率不变,间隔一段时间后,执行步骤S606;
在步骤S608,开启计时单元;
在步骤S609,检查升温时间是否耗尽,若是,则执行步骤S611,否则执行步骤S610;
升温时间是指每隔固定时间,加热单元增大功率,箱体内升高设定的温度值;
在步骤S610,保持加热单元功率不变,间隔一段时间后,执行步骤S609;
在步骤S611,通过电压检测器、电流检测器检测SiC Mosfet是否失效,若是,则执行步骤S613;否则执行S612;
在步骤S612,加大加热单元功率,转入步骤S602,进入下一阶段高温老化测试;
在步骤S613,手动控制软件,退出程序,取出失效器件。
电流检测器选择38mm孔径的开合式霍尔传感器检测电流;电压检测器用两个大电阻串联组成分压器,然后用高精度AD芯片测AD值(直流电压值),获得被测电压。
Claims (6)
1.一种SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,其特征是:包括老化温控箱、电压检测器、电流检测器和控制器,老化温控箱顶面安装有盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,老化温控箱底面安装盐雾传感器,控制器输出端口用控制线连接老化温控箱以及盐雾喷头、水喷头和水雾喷头,老化温控箱内的温湿度传感器、盐雾传感器、电压检测器、电流检测器分别通过数据线连接控制器,所述控制器包括存储器、处理器以及存储在存储器上可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现以下步骤:
步骤1、判定是否湿热冲击环境下测试,若是,执行湿热冲击环境下的测试,然后确认是否退出测试;
步骤2、判定是否在雨环境下测试,若是,执行雨环境下的测试;然后确认是否退出测试;
步骤3、判定是否在高盐分环境下测试,若是,执行高盐分环境下的测试;然后确认是否退出测试;
步骤4、判定是否在高湿度环境下测试,若是,执行高湿度环境下的测试;然后确认是否退出测试;
步骤5、执行单周期高温老化的测试,然后确认是否退出测试;
SiC Mosfet器件失效或者设定时间,程序结束。
2.根据权利要求1所述的SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,其特征是:所述步骤1中,执行湿热冲击环境下的测试步骤包括:
(1)、输出温度、湿度参数,启动加热和水雾喷头;
(2)、读取温湿传感器输入的温度、湿度值;
(3)、按设定温湿参数构建温湿环境;
(4)、检测SiC Mosfet器件是否失效,若未失效,转入主程序进行下一项测试。
3.根据权利要求1所述的SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,其特征是:所述步骤2中,执行雨环境下的测试步骤包括:
(1)、输出输出喷水信号,启动水喷头;
(2)、检测SiC Mosfet器件是否失效,若未失效,转入主程序进行下一项测试。
4.根据权利要求1所述的SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,其特征是:所述步骤3中,执行高盐分环境下的测试步骤包括:
(1)、输出喷盐雾信号,启动盐雾喷头;
(2)、读取当前盐雾传感器输入的盐度值;
(3)、按设定盐雾参数构建盐雾环境;
(4)、检测SiC Mosfet器件是否失效,若未失效,转入主程序进行下一项测试。
5.根据权利要求1所述的SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,其特征是:所述步骤4中,执行高湿度环境下的测试步骤包括:
(1)、输出加湿信号,启动喷雾头;
(2)、读取当前湿度传感器输入的湿度值;
(3)、按设定湿度参数构建湿度环境;
(4)、检测SiC Mosfet器件是否失效,若未失效,转入主程序进行下一项测试。
6.根据权利要求1所述的SiC Mosfet可靠性及高温老化测试装置,其特征是:所述步骤5中,执行单周期高温老化的测试步骤包括:
(1)、输出加温信号,启动加热器;
(2)、读取当前传感器输入的温度;
(3)、按设定时间保持温度环境;
(4)、检测SiC Mosfet器件是否失效,如未失效,提升温度进行下一轮高温老化测试。
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