IGBTs für Elektro- und Hybridfahrzeuge Thermischen Zuverlässigkeit testen

Durch das Zusammenfassen mehrerer Tester lassen sich bis zu 128 IGBTs gleichzeitig überprüfen.
Durch das Zusammenfassen mehrerer Tester lassen sich bis zu 128 IGBTs gleichzeitig überprüfen.

Mit dem MicReD Power Tester 600A von Mentor Graphics lässt sich die Zuverlässigkeit der Leistungselektronikkomponenten von Elektro- und Hybridfahrzeugen, wie z.B. IGBTs, MOSFETs, Transistoren und Ladegeräte, während der Lastwechsel testen.

Entwickler von heutigen EV/HEV-Fahrzeugen stehen vor erheblichen Herausforderungen: Dazu gehört etwa die Gewährleistung der thermischen Zuverlässigkeit von Leistungselektronikmodulen, aber auch das Erkennen einer möglichen Degradierung von IGBTs, die durch eine Reihe standardmäßiger Lastwechsel verursacht wird, sowie die Identifizierung der zugrunde liegenden Schadensursachen. Mentors MicReD Power Tester 600A soll dazu genaue und zuverlässige Testergebnisse liefern, die sich auf reale Anforderungen übertragen lassen. 

Der MicReD Power Tester 600A bietet u.a. einen einfachen Zuverlässigkeitsprüfprozess für die Lebenszyklus-Bewertung. Ein spezielles „Strukturfunktion“-Feature innerhalb des Power Testers liefert für jeden IGBT zerstörungsfreie Daten von fortschreitenden Fehlern. Für die genaue thermische Charakterisierung von IGBTs und Komponenten lassen sich Simulationsfehler von typischen 20 Prozent auf 0,5 Prozent reduzieren. Bis zu acht MicReD Power Tester 600A lassen sich zusammenfassen, so dass Anwender gleichzeitig bis zu 128 IGBTs in einem System per Lastwechsel testen können. Der Tester erfüllt auch die Anforderungen des sich abzeichnenden Defacto-Standards für das Testen von EV/HEV-Leistungselektronik, der derzeit von der deutschen Automobilindustrie entwickelt werden.

Der MicReD Power Tester 600A lässt sich mit Mentors CFD-Simulationstechnologie (Computational Fluid Dynamics) verbinden. Mentors FloTHERM und FloEFD 3D CFD-Software ermöglicht bereits im Vorfeld die thermische Simulation von Leistungsmodulen. In Verbindung mit Flowmaster, einem 1D CFD Modellierungs-Tool zur Thermofluid-Simulation ganzer Fahrzeugsysteme, lässt sich die Genauigkeit der Berechnungen erhöhen. Dies geschieht, indem die CFD-Materialparameter zur automatisierten Kalibrierung der Modelle zur Verfügung gestellt werden, mit denen das reale Temperaturverhalten der dynamischen Leistungsaufnahme eines EV/HEV präzise simuliert werden kann. Die Kombination dieser Technologien erlaubt es den Anwendern, Fehlerbewertungen der thermischen Lebensdauer von IGBTs mit hoher Genauigkeit zu generieren.

Mentor Graphics nimmt bereits Bestellungen für den MicReD Power Tester 600A entgegen. Die Auslieferung ist für Sommer 2016 geplant.