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功率半导体和模块
应用所需：通过 IGBT 模块的
优化连接技术延长混合动力客
车逆变器的寿命
简介
串联式混合动力驱动的城市客车
电力推进系统将显著降低燃料消耗和
CO2 排放。基本的拓扑结构和此类系
统的主要部件如图 1 所示
[1]
。
相较于乘用车，客车对额定功率
要求更高，从而需求更高的直流母线
电压。通常情况下，此类应用中采用
改进型工业 1200V IGBT 功率模块和
附加的工业元件。在此应用中，逆变
作者：Wilhelm Rusche，工程学硕士（FH），英飞凌科技股份有限公司
Martin Helsper 博士，西门子股份有限公司
Niklas Rüger 博士，西门子股份有限公司
Sandra Krasel，物理学硕士，英飞凌科技股份有限公司
Yilmaz Koray，理科硕士，英飞凌科技股份有限公司
Niels Oeschler博士，英飞凌科技股份有限公司
图1：串联式混合动力驱动的基本拓扑结构
本文介绍的研究目标在于寻找合适的解决方案以提高功率模块
上焊接系统的耐用性/可靠性，并在现有的设计上予以实现。
通过加速的可靠性试验，如被动热循环（TC）和热冲击试验
（TST）来评估改进的焊接连接的可靠性。文中将展示因施加
的负载不同而导致的焊接层老化情况差异，以及对失效机理的
影响。通过分析声学扫描显微镜（SAM）图像进行结果对比。
研究的重点在于可靠性以及元件中采用的改进接合技术在延长
混合动力客车的逆变器的系统寿命方面的作用。寿命的计算基
于真实的牵引循环，测量对象为带有液体冷却系统的串联式混
合动力驱动的城市客车的逆变器。