摘要 宽带隙器件正日益渗透到汽车市场,并成为汽车应用(无论是牵引逆变器还是电池充电器)的首选。牵引逆变器的任务概况特别艰巨,因为当电机驱动器经历驱动周期的各个阶段(包括加速、减速、失速等)时,功率器件上的电热应力在幅度和频率上会发生很大变化。从历史上看,牵引转换器一直使用硅器件实现,其性能和可靠性众所周知。在汽车应用中应用 SiC MOSFET 和 GaN 功率器件等 WBG 器件需要了解可靠性和认证程序,尤其是根据汽车标准。与硅器件相比,SiC 和 GaN 功率器件具有不同的内部物理特性和工作模式,其稳健性和可靠性性能也大不相同。鉴于应用的敏感性,这些器件必须通过汽车电子委员会 (AEC)、联合电子设备工程委员会 (JEDEC-JC70) 和欧洲电力电子中心 (AQG) 制定的严格汽车可靠性测试和指南。本教程旨在介绍与以下内容相关的主题:(i)WBG 器件的物理和操作:这包括这些 WBG 器件与传统硅 IGBT 和 MOSFET 的不同之处的详细信息;(ii)WBG 器件的可靠性和稳健性:这包括这些 WBG 技术的哪些方面使它们比传统硅器件更稳健或更不稳健的详细信息。(iii)特定于应用的可靠性要求:这包括如何将应用程序的任务概况转化为功率器件上的应力的详细信息。这一点至关重要,因为与牵引变流器或负载服务直流/直流转换器中的设备相比,电动充电器中使用的设备将受到非常不同的电热和热机械应力。(iv)测试方法和规范:这包括用于实施这些测试的电路和系统的详细信息。讨论将包括标准生产线终端生产测试、筛选测试和资格测试之间的差异。由于这些 WBG 设备的性质,其中一些测试方法必须适应 WBG 设备物理的特殊性。
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