試験とシミュレーションでパワーエレクトロニクスの熱設計と信頼性を向上させる
熱過渡試験、電子機器冷却シミュレーション、および高精度なモデル校正によって、熱設計を向上させる方法
高信頼性の小型パワーエレクトロニクス・モジュールを自動車、鉄道、航空機の電化や電力変換などに使用する場合、その開発段階において、コンポーネントからモジュールレベルの熱管理を綿密に評価する必要があります。このプレゼンテーションでは、パワーモジュール内部のIGBTパワー半導体を複数の方法を組み合わせて測定し、小型熱モデルを詳細に校正して、モジュールレベルの電子機器冷却シミュレーションの精度を向上させた事例を紹介します。
使用するのはSimcenter T3STERの熱過渡試験技術です。Simcenter T3STERによって、パワー半導体パッケージの熱流路解析を実行しつつ、詳細なパッケージモデルを自動校正し、その後にSimcenter FlothermまたはSimcenter FLOEFDを使用して、システムレベルの熱シミュレーションを行います。
このプレゼンテーションでは、熱設計の信頼性テスト戦略として、熱過渡試験方法によってパワーサイクルと故障診断を組み合わせる手法 (Simcenter POWERTESTERを使用) についても、簡潔に説明します。
プレゼンター: Andras Vass-Varnai
主な内容:
- IGBTなどのパワー半導体パッケージの熱特性評価に熱過渡試験を使用する方法
- システムレベルの熱シミュレーション向けに小型の熱モデルを自動的に校正する方法
- さらに、信頼性評価のためのパワーサイクル試験と故障診断