[实用新型]一种基于750A半导体器件的功率循环试验系统

说明书

本实用新型公开一种基于750A半导体器件的功率循环试验系统，包括：循环试验装置、750A直流电源、n个半导体开关、n‑1个待测半导体器件组、辅助旁路、水冷系统、温度传感器组和测量与控制系统；所述测量与控制系统包括：数据采集装置、移动终端；本实用新型将测量系统区、开关控制区、电源放置区、待测器件放置区、水冷系统放置区集成在一个循环试验装置内，不同区域放置不同的器件，不仅满足了功能性的要求，还满足了产品实用性和便携性的要求，提高了功率循环试验系统的集成度与可靠性。

技术领域

本实用新型涉及功率循环试验技术领域，特别是涉及一种基于750A半导体器件的功率循环试验系统。

背景技术

近些年电动汽车的发展十分迅速，其优良的环保节能性受到越来越多人的青睐，IGBT(绝缘栅双极型晶体管)是电动汽车必不可少的部件，起到电平转换、交直流变换、电池充电以及系统控制的作用。IGBT模块相当于电动汽车的神经中枢，控制电动汽车的各大关键部分，可以称其为电动汽车的“心脏”。

IGBT是一种功率半导体开关，在运行过程中会存在功率损耗，损耗的能量会通过封装结构以热的形式耗散到周围的环境中。由于IGBT芯片功率密度极高，进而导致耗散热流密度高，同时由于封装结构复杂而导致的散热过程出现热应力的问题，容易造成模块失效甚至损坏，对汽车的安全行驶构成严重威胁。目前我国尚不能生产高性能、高可靠性的电动汽车IGBT模块，核心技术仍然掌握在少数发达国家的厂商手中。因此，对电动汽车用IGBT的可靠性研究对国家发展电动汽车产业具有重要的实际意义。

半导体器件可靠性的循环试验中，功率循环和温度循环试验是最重要的可靠性试验，尤其是功率循环试验，被称为主动温度循环试验，试验条件比温度循环试验更为严苛，因此是器件可靠性考核中最重要的手段。功率循环试验是通过给半导体器件施加一定的工作电流，电流产生的功率损耗加热被测器件，使其结温达到预设温度。在功率循环试验中，根器件在实际应用中一样，被测器件安装在散热器上，当负载电流通过芯片，功率损耗加热芯片，芯片的结温升高，当芯片结温达到最大目标温度时，负载电流断开，系统冷却到最低温度，这样就完成了一个循环。

功率循环试验的重要性和复杂性，表现在其系统的复杂性，目前针对电动汽车用IGBT模块的功率循环系统，国内没有成熟的试验方案和商用系统，世界上商用的功率循环系统只有美国一家公司能够开发，且同时待测器件数量最多仅限3个，且系统集成度和可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于750A半导体器件的功率循环试验系统，以实现提高了系统的集成度与可靠性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于750A半导体器件的功率循环试验系统，所述功率循环试验系统包括：

循环试验装置，在所述循环试验装置的内部设置测量系统区、开关控制区、电源放置区、待测器件放置区、水冷系统放置区；所述待测器件放置区与所述水冷系统放置区相邻设置；

750A直流电源，设置在所述循环试验装置的电源放置区，用于提供电能；

n个半导体开关，设置在所述循环试验装置的开关控制区内，分别与所述750A直流电源的正极相连；

n-1个待测半导体器件组和辅助旁路，分别设置在所述循环试验装置的待测器件放置区内，分别与所述n个半导体开关相连，还与750A直流电源的负极相连；

水冷系统，设置在所述循环试验装置的水冷系统放置区，用于将各待测半导体器件组产生的热量散发到空气中；

温度传感器组，设置在所述循环试验装置的待测器件放置区内，与各所述待测半导体器件组对应设置，用于采集各所述待测半导体器件组的温度；

测量与控制系统，设置在所述循环试验装置的测量系统区内；