本發(fā)明涉及igbt器件性能測(cè)試,具體涉及一種igbt器件的智能自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、igbt器件具有阻斷電壓高、導(dǎo)通電壓低、載流密度大等優(yōu)點(diǎn),在軌道交通、新能源發(fā)電、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。為了提高變流系統(tǒng)的效率,降低生產(chǎn)維護(hù)成本,此類(lèi)igbt器件一般采用多芯片集成封裝的功率模塊結(jié)構(gòu),該模塊已經(jīng)成為變流系統(tǒng)中主要的電力電子開(kāi)關(guān)器件,充分地發(fā)揮igbt性能,保證igbt可靠運(yùn)行是變流系統(tǒng)正常工作的前提。
2、在生產(chǎn)過(guò)程中需要對(duì)igbt器件的性能進(jìn)行自動(dòng)化測(cè)試,現(xiàn)有的方法主要通過(guò)采集igbt器件的飽和電壓、短路電流等電氣性能參數(shù),比較檢測(cè)得到的電氣性能參數(shù)是否符合設(shè)計(jì)規(guī)范來(lái)判斷igbt器件的質(zhì)量。然而igbt器件的性能受結(jié)溫變化的干擾,在不同的結(jié)溫狀態(tài)下,短路電流會(huì)出現(xiàn)不同程度的變化特征。因此,現(xiàn)有方法存在性能測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確性不足的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種igbt器件的智能自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),所采用的技術(shù)方案具體如下:
2、本發(fā)明提出了一種igbt器件的智能自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:
3、性能數(shù)據(jù)采集模塊,用于獲取不同溫度下每個(gè)igbt器件各時(shí)刻的各類(lèi)數(shù)據(jù),其中短路電流為所有類(lèi)數(shù)據(jù)中的一類(lèi)數(shù)據(jù),各溫度下每個(gè)igbt器件各時(shí)刻的所有類(lèi)數(shù)據(jù)組成一個(gè)三元組;
4、性能數(shù)據(jù)分析模塊,用于在各溫度下,對(duì)每個(gè)igbt器件的所有三元組聚類(lèi),得到兩個(gè)聚類(lèi)簇,基于每個(gè)igbt器件中兩個(gè)聚類(lèi)簇之間的所有三元組的差異,確定各溫度下每個(gè)igbt器件的突變差異系數(shù);
5、基于每個(gè)igbt器件所有時(shí)刻的各類(lèi)數(shù)據(jù)與其他各個(gè)igbt器件所有時(shí)刻對(duì)應(yīng)同類(lèi)數(shù)據(jù)的差異,結(jié)合所述突變差異系數(shù)確定各溫度下每個(gè)igbt器件的突變偏移系數(shù);
6、基于每個(gè)igbt器件的所有短路電流擬合后的曲線(xiàn)中,所有波峰值與其各自相鄰波谷值的差異,確定各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩差異值,并結(jié)合各波峰值及其鄰域內(nèi)所有短路電流的分布情況,以及所述突變偏移系數(shù),確定各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩異常系數(shù);
7、性能數(shù)據(jù)測(cè)試模塊,用于將各溫度下每個(gè)igbt器件的所有短路電流的均值,記為各溫度下每個(gè)igbt器件的平均短路電流;
8、基于每個(gè)igbt器件在所有溫度下平均短路電流的變化趨勢(shì)及分布情況,確定每個(gè)igbt器件的趨勢(shì)顯著性,并結(jié)合每個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)與其他各個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)的相關(guān)性,確定每個(gè)igbt器件的質(zhì)量評(píng)估系數(shù),對(duì)igbt器件進(jìn)行檢測(cè)。
9、優(yōu)選的,所述各溫度下每個(gè)igbt器件的突變差異系數(shù)為每個(gè)igbt器件的一個(gè)聚類(lèi)簇中所有三元組分別與另一聚類(lèi)簇中所有三元組的差異的均值。
10、優(yōu)選的,所述各溫度下每個(gè)igbt器件的突變偏移系數(shù)的確定方法為:
11、基于每個(gè)igbt器件所有時(shí)刻的各類(lèi)數(shù)據(jù)與其他各個(gè)igbt器件所有時(shí)刻對(duì)應(yīng)同類(lèi)數(shù)據(jù)的差異,確定各溫度下每個(gè)igbt器件的綜合差異系數(shù);
12、各溫度下每個(gè)igbt器件的突變偏移系數(shù)的表達(dá)式為:;式中,表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的突變偏移系數(shù);表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的突變差異系數(shù);表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的綜合差異系數(shù)。
13、優(yōu)選的,所述各溫度下每個(gè)igbt器件的綜合差異系數(shù)的確定方法為:
14、計(jì)算各類(lèi)數(shù)據(jù)在不同igbt器件之間的差異的均值,將所有類(lèi)數(shù)據(jù)的所述均值的平均值,作為所述綜合差異系數(shù)。
15、優(yōu)選的,所述各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩差異值的確定方法為:
16、擬合各溫度下每個(gè)igbt器件的所有短路電流得到電流擬合曲線(xiàn),分析各溫度下每個(gè)igbt器件的電流擬合曲線(xiàn)上各波峰值與其相鄰波谷值的差異的均值,記為各溫度下每個(gè)igbt器件的電流擬合曲線(xiàn)上各波峰值的第一均值;
17、各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩差異值為各溫度下每個(gè)igbt器件的電流擬合曲線(xiàn)上所有波峰值的第一均值的均值。
18、優(yōu)選的,所述各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩異常系數(shù)的確定方法為:
19、確定各溫度下每個(gè)igbt器件的電流擬合曲線(xiàn)上各波峰值及其鄰域內(nèi)所有擬合值的峰度;
20、確定各溫度下每個(gè)igbt器件的所有波峰的峰度的累加和,記為每個(gè)igbt器件的波峰陡峭指數(shù);
21、各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩異常系數(shù)的表達(dá)式為:;式中,表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的振蕩異常系數(shù);表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的突變偏移系數(shù);表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的波峰陡峭指數(shù);表示溫度k下第i個(gè)igbt器件的振蕩差異值。
22、優(yōu)選的,所述每個(gè)igbt器件的趨勢(shì)顯著性的確定方法為:
23、將每個(gè)igbt器件在所有溫度下的平均短路電流作為趨勢(shì)檢驗(yàn)算法的輸入,輸出的趨勢(shì)檢驗(yàn)結(jié)果的絕對(duì)值,作為每個(gè)igbt器件的趨勢(shì)顯著特征;
24、每個(gè)igbt器件的趨勢(shì)顯著性為每個(gè)igbt器件所有溫度下的平均短路電流的均值與趨勢(shì)顯著特征的乘積。
25、優(yōu)選的,所述每個(gè)igbt器件的質(zhì)量評(píng)估系數(shù)的確定方法為:
26、基于每個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)與其他各個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)的相關(guān)性,確定每個(gè)igbt器件的振蕩一致性;
27、每個(gè)igbt器件的質(zhì)量評(píng)估系數(shù)的表達(dá)式為:;式中,表示第i個(gè)igbt器件的質(zhì)量評(píng)估指數(shù);表示第i個(gè)igbt器件的趨勢(shì)顯著性;表示第i個(gè)igbt器件的振蕩一致性。
28、優(yōu)選的,所述每個(gè)igbt器件的振蕩一致性的確定方法為:
29、將每個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)組成每個(gè)igbt器件的振蕩異常序列;
30、每個(gè)igbt器件的振蕩一致性為每個(gè)igbt器件的振蕩異常序列與其他所有igbt器件的振蕩異常序列的相關(guān)性的均值。
31、優(yōu)選的,所述對(duì)igbt器件進(jìn)行檢測(cè),包括:
32、若igbt器件的質(zhì)量評(píng)估指數(shù)的歸一化值小于預(yù)設(shè)數(shù)值,則對(duì)應(yīng)igbt器件存在生產(chǎn)故障,反之,igbt器件生產(chǎn)正常。
33、本發(fā)明具有如下有益效果:
34、本技術(shù)通過(guò)分析每個(gè)igbt器件所有時(shí)刻的各類(lèi)數(shù)據(jù)與其他各個(gè)igbt器件所有時(shí)刻對(duì)應(yīng)同類(lèi)數(shù)據(jù)的差異,結(jié)合所述突變差異系數(shù)確定各溫度下每個(gè)igbt器件的突變偏移系數(shù);基于每個(gè)igbt器件的所有短路電流擬合后的曲線(xiàn)中,所有波峰值與其各自相鄰波谷值的差異,確定各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩差異值,并結(jié)合各波峰值及其鄰域內(nèi)所有短路電流的分布情況,以及所述突變偏移系數(shù),確定各溫度下每個(gè)igbt器件的振蕩異常系數(shù);其有益效果在于可以反映igbt器件性能的穩(wěn)定程度。
35、本技術(shù)基于每個(gè)igbt器件在所有溫度下平均短路電流的變化趨勢(shì)及分布情況,確定每個(gè)igbt器件的趨勢(shì)顯著性,并結(jié)合每個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)與其他各個(gè)igbt器件在所有溫度下的振蕩異常系數(shù)的相關(guān)性,確定每個(gè)igbt器件的質(zhì)量評(píng)估系數(shù);其有益效果在于可以全面評(píng)估igbt器件的質(zhì)量和可靠性。
36、本技術(shù)通過(guò)分析不同溫度下igbt短路電流的變化趨勢(shì)特征,以及短路電流的振蕩特性與溫度變化的一致性,確定了igbt器件的質(zhì)量評(píng)估指數(shù),綜合評(píng)估了igbt器件的質(zhì)量,提高了對(duì)igbt器件性能測(cè)試的準(zhǔn)確性。