基于STAR-CCM+的IGBT散热翅片结构设计研究

IGBT元件作为电机控制器的核心元件,其散热性能将直接影响到控制器的稳定性.根据一种IGBT元件的散热要求,在常规矩形散热器的基础上设计了底为3 mm,高为1 mm的等腰三角形散热器和上底为1 mm,下底为3 mm,高为1 mm的等腰梯形散热器.分别对3种散热器的IGBT模块进行了三维建模和理论结温计算,并利用计算流体力学分析软件STAR-CCM+对3种IGBT模块在不同翅片高度、翅片厚度及翅片间距下进行了数值模拟.通过分析IGBT模块的温度场和矢量场,结果表明:仿真结果与理论计算结果误差均在5％左右;且3种散热器下的IGBT模块在翅片高度为34 mm、翅片厚度为2.8 mm以及翅片间距为2.8 mm时,其散热性能能够达到最优.     

基于K-S检验法和ALTA的IGBT模块可靠性寿命分布研究

为了获得绝缘栅双极晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)的寿命信息及确定其寿命分布,提出了一种利用Kolmogorov-Smirnov检验法和加速寿命测试数据分析软件(accelerated life testing dataanalysissoftware,ALTA)对其加速寿命试验数据进行研究的新方法。该方法首先对IGBT模块寿命做对数正态分布假设,然后利用K-S检验法对一组IGBT加速寿命数据进行Weibull、对数正态等分布检验对比分析,进而利用ALTA对另一组IGBT加速寿命数据进行仿真分析,结果表明在阿伦尼斯(Arrhenius)加速模型下,IGBT模块寿命服从对数正态分布。该方法使得快速估算IGBT模块寿命成为可能。