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Power cycling

Disponiamo di un laboratorio di power cycling interno all’avanguardia, servizi di test di power cycling e di caratterizzazione termica per i settori dei semiconduttori e dell’elettronica di potenza.

I test di power cycling sono prove di durabilità accelerate per i moduli elettronici di potenza che sollecitano i meccanismi di assemblaggio e di contatto del modulo. La durata del modulo è determinata dal progressivo logoramento derivante dalle ripetute sollecitazioni termomeccaniche. La sollecitazione termomeccanica viene indotta riscaldando periodicamente il modulo con una corrente di carico che attraversa i semiconduttori testati e successivamente raffreddando il modulo dopo l’interruzione della corrente di carico
La durata del modulo, misurata in numero di cicli di alimentazione fino al guasto, dipende principalmente dai parametri caratteristici di un test di power cycling, tra cui l’oscillazione della temperatura di giunzione del semiconduttore, la temperatura media di giunzione e il tempo di riscaldamento. Questi parametri svolgono un ruolo cruciale nel valutare la durata del modulo per un’applicazione specifica in base ai risultati dei test. Inoltre, i risultati dei test possono essere utilizzati per ricavare un modello di durata per il tipo di modulo testato, che rappresenta un elemento chiave per valutare la durabilità del modulo in una determinata applicazione. I test di power cycling per i moduli automobilistici sono definiti dalla linea guida ECPE Automotive Qualification Guideline (AQG) 324.

Servizi di test

Il nostro laboratorio di prova offre test di power cycling e servizi di caratterizzazione termica per moduli elettronici di potenza. Il laboratorio di prova viene regolarmente controllato da un importante produttore di semiconduttori per l’esecuzione di test di qualificazione della produzione. I test di power cycling vengono eseguiti in conformità con la linea guida ECPE AQG 324 in stretta collaborazione con il cliente.

Engineering

Il primo passo nei test di power cycling e nella caratterizzazione termica è pianificare la configurazione del test e le interfacce necessarie con il banco di prova. Una volta che i moduli sono sul posto, vengono prima misurati sul banco di prova o in una camera climatica per valutare le caratteristiche della temperatura di giunzione. La temperatura di giunzione viene quindi misurata con un metodo di misurazione indiretto durante il test. Dopo l’assemblaggio del test, vengono determinate le impostazioni dei parametri. Una volta ricevuta l’approvazione del cliente, il test viene avviato e supervisionato. Al termine del test, viene elaborato un rapporto di prova per fornire la documentazione completa e un’analisi dei risultati.

Banchi di prova per il power cycling

Alpitronic, in collaborazione con i principali produttori di semiconduttori di potenza, ha una lunga storia di successo nello sviluppo di banchi di prova per il power cycling (Power Cycling Test Benches, PCTB).

Engineering

I PCTB di Alpitronic possono testare la durata del ciclo di alimentazione di un massimo di 12 semiponti (half-bridge) contemporaneamente. I moduli sono collegati in serie su due linee di prova, che vengono sollecitate alternativamente applicando una corrente di carico fino a 1200 A, consentendo un utilizzo molto efficiente degli alimentatori di corrente di carico installati. Ogni dispositivo testato è collegato al circuito della corrente di carico da una barra collettrice a bassa impedenza e dispone di un’unità di misurazione e controllo dedicata che comunica con un’unità di controllo centrale. Ciò garantisce grande flessibilità nel numero di moduli testati. I dispositivi possono essere montati su un massimo di 12 piastre di raffreddamento collegate in parallelo al circuito di raffreddamento tramite innesti rapidi. Le piastre di raffreddamento standard possono essere facilmente sostituite con piastre di raffreddamento personalizzate, necessarie per testare i moduli pin-fin. Il circuito di raffreddamento offre un ampio intervallo di temperature di flusso da 25° a 120°C. Il banco di prova può essere utilizzato anche per determinare l’impedenza termica e la resistenza termica dei moduli power cycling.

Dopo la consegna dei banchi di prova, offriamo servizi di manutenzione e calibrazione, nonché assistenza da remoto e in loco e servizi ricambi.

Caratteristiche principali

  • Test simultaneo di un massimo di 12 moduli di potenza IGBT, a diodi o (SiC)-MOSFET con due interruttori per modulo
  • Correnti di carico fino a 1200 A
  • Temperature di raffreddamento fino a 120°C
  • Connessioni flessibili dei moduli per tutti i tipi di pacchetti
  • Misurazione dell’impedenza termica e della resistenza termica
  • Test di power cycling in conformità con AQG 324

Modelli PCTB

I PCTBs di Alpitronic sono disponibili in due diverse configurazioni, con una corrente di carico di 800 A o 1200 A.

PCTB E-800-30

Corrente di Carico

800 A

PCTB E-1200-30

Corrente di Carico

1200 A

Specifiche tecniche

Semiconduttori

IGBTs, (SiC-)MOSFETS, diodi;

Numero di DUT

12 mezzi ponti

Tensione di Alimentazione del Circuito di Corrente di Carico

30 V

Corrente di Carico

800 A / 1200 A

Corrente di Rilevamento

10-200 mA (opzionale: 10-1000 mA)

Tempo di Riscaldamento

0,5 s - 600 s

Tempo di Riscaldamento

1,2 s - 1200 s

Tensione di Gate

-30 V a +30 V

Flusso di Raffreddamento (flusso totale)

5-100 l/min

Tipo di Liquido

50% acqua glicole etilenico

Intervallo di Temperatura di Raffreddamento

25 °C - 120 °C

Criteri di Fine Vita (selezionabili)

Aumento percentuale diVCE/DS/F, RTH e ΔTvj limite assoluto di VCE/DS/F and Tvj

Dati registrati

Tensione diretta, temperatura di giunzione* (massima/minima/delta), resistenza termica*, corrente di carico, temperature dei moduli (NTC dei moduli), temperature della piastra di raffreddamento (NTC esterni), temperature del liquido di raffreddamento in entrata e in uscita su ciascun DUT, flusso di raffreddamento, pressione del liquido di raffreddamento; | *Misurazioni indirette

Dimensioni (LxAxP)

313 cm x 116 cm x 1940 cm (+ signal lamp)

Alimentazione di Rete

3x 400 V~, 55 A, 50 Hz (versione 800 A) | 3x 400 V~, 78 A, 50 Hz (versione 1200 A) | Versione US disponibile (480 V, 60 Hz)

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