Die Arbeit beschreibt verschiedene technische Ansätze zur Bestimmung der Alterung der Chip-Substrat-Verbindung. Eine der Schlüsseltechnologien ist hierbei die Bestimmung der virtuellen Sperrschichttemperatur. Es werden in der Arbeit verschiedene Möglichkeiten zur Bestimmung der virtuellen Chiptemperatur von IGBTs und der Alterung der Chip-Substrat-Verbindung vorgestellt und mit ihren Vor- und Nachteilen in der Umsetzbarkeit und in der Anwendbarkeit im Umrichter diskutiert.
Besondere Betrachtung findet dabei unter anderem die technische Umsetzung einer Messmethode, die auf einer kurzzeitigen Belastung im aktiven Bereich mit anschließender Bestimmung des Abkühlverhaltens basiert. Über einen Vergleich mit dem ursprünglichen Abkühlverhalten ist es mit den vorgestellten Verfahren gut möglich, die Chipalterung zu detektieren.
Weiterhin wird ein Verfahren vorgestellt, das die Bestimmung der virtuellen Chiptemperatur im Umrichter über eine Ermittlung der Millerplateauhöhe im Abschaltmoment des IGBTs ermöglicht.:1 Einleitung
2 Alterung von Leistungshalbleitern
3 Stand der Technik der Chiptemperaturbestimmung in der Umrichterschaltung
4 Untersuchungen temperaturabhängiger elektrischer Bauelementparameter
5 Wichtige Verfahren zur Bestimmung der Chiptemperatur in der Umrichterschaltung
6 Untersuchung eines Verfahrens zur Bestimmung der Chiptemperatur in der Umrichterschaltung mittels Millerplateauhöhe
7 Technische Umsetzbarkeit der gezeigten Messverfahren
8 Zusammenfassung und Ausblick
A Anhang / This work describes different technical approaches to determine the aging of the chip-substrate interconnection. One of the key technologies here is the determination of the virtual junction temperature. Various possibilities for determining the virtual chip temperature of IGBTs and the aging of the chip-substrate interconnection are presented in the work and discussed with their advantages and disadvantages in terms of feasibility and applicability in the converter.
Special consideration is given to the technical implementation of a measurement method based on a short-term load in the active area with subsequent determination of the cooling behavior. By comparing this with the original cooling behavior, it is possible to detect chip aging with the methods presented.
Furthermore, a method is presented that enables the determination of the virtual chip temperature in the inverter via a determination of the Miller plateau height at the switch-off moment of the IGBT.:1 Einleitung
2 Alterung von Leistungshalbleitern
3 Stand der Technik der Chiptemperaturbestimmung in der Umrichterschaltung
4 Untersuchungen temperaturabhängiger elektrischer Bauelementparameter
5 Wichtige Verfahren zur Bestimmung der Chiptemperatur in der Umrichterschaltung
6 Untersuchung eines Verfahrens zur Bestimmung der Chiptemperatur in der Umrichterschaltung mittels Millerplateauhöhe
7 Technische Umsetzbarkeit der gezeigten Messverfahren
8 Zusammenfassung und Ausblick
A Anhang
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:81957 |
| Date | 21 December 2022 |
| Creators | Hiller, Sebastian |
| Contributors | Lutz, Josef, Lutz, Josef, Reimann, Tobias, Technische Universität Chemnitz |
| Publisher | Universitätsverlag Chemnitz |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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