赖 伟陈民铀冉 立王学梅徐盛友

（1. 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044 2. 华南理工大学电力学院 广州 510640）

老化实验条件下的IGBT寿命预测模型

赖 伟1陈民铀1冉 立1王学梅2徐盛友1

（1. 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044 2. 华南理工大学电力学院 广州 510640）

以器件功率循环为基础，在疲劳损伤理论基础上建立功率器件寿命模型，以提高变流器的运行可靠性，为功率变流器的检修维护提供理论基础。给出了器件寿命预测模型的使用价值和意义，通过分析功率器件失效机理，设计了功率循环实验平台和老化实验方案，阐述了老化实验原理并给出了老化参数提取方法。利用Weibull分布建立了器件的一维寿命模型并分析了该模型的优缺点，提出了改进的器件三维寿命模型，通过对比、分析证明了该模型的准确性，得到的Arrhenius广延指数模型更能体现器件寿命分布。

寿命模型 功率循环 Weibull分布 Arrhenius广延指数模型 IGBT

0 引言

随着我国新能源发电规模、容量的不断增大，电力系统必须面对越来越艰巨的维护和检修任务。本文针对新能源发电系统中普遍使用的电力电子变流器进行研究。一方面，新能源发电系统受气候条件影响较大，具有较大的随机波动性，变流器长期处于交变的疲劳载荷下，加速了材料和内部封装结构的老化，导致故障率增高。另一方面，这些发电系统的单机容量相对较小、机组布置分散且偏远，进场维修不便。……