如何提高IGBT模塊的壽命

如何提高IGBT模塊的壽命
      本文中所指的軌道交通主要是采用電力牽引的火車和地鐵，其大功率交流傳動電力機車內(nèi)部構(gòu)成有有兩個重要的功率模塊，即主牽引變流器和輔助變流器。主牽引變流器為牽引機車提供動力，功率*高、電壓*大，運作條件*為嚴酷。輔助變流器為其他非動力電流供電，如空調(diào)、車燈、后備等，電壓、功率相對較低，運作條件也相對較好。
　　主牽引變流器需要3.3千伏或6.5千伏高壓模塊，輔助變流器所需的電壓則相對比較低，1.7千伏模塊就能滿足。它們均需要選用牽引級IGBT模塊，因為機車運作環(huán)境非常惡劣。牽引級IGBT是電子應(yīng)用領(lǐng)域要求等級*高的IGBT，對可靠性和產(chǎn)品生命周期的要求極高。
　　牽引級IGBT的功率高達1千萬瓦，每個IGBT承受的*高電壓可高達6.5千伏，標稱電流高達600安。牽引級高壓大功率IGBT的運作環(huán)境嚴酷，負載劇烈變化，對IGBT模塊的壽命影響很大，這就需要采用特定的技術(shù)來提高器件的溫度循環(huán)壽命和功率循環(huán)壽命。
　　一般工業(yè)級IGBT功率模塊的運作溫度為125℃，但英飛凌(Infineon)的牽引級IGBT功率模塊的運作溫度比常見工業(yè)級功率模塊的運作溫度高出25℃，達到150℃。提高25℃對于IGBT有兩個好處：首先，增加了IGBT模塊的輸出功率能力，有利于提高模塊輸出功率的密度，進而使整個變流器的設(shè)計更為小巧。其次，提高牽引級IGBT的運作溫度增強了功率循環(huán)能力，從而提高模塊的可靠性和運作壽命。