[发明专利]晶体管模块疲劳寿命确定方法、装置和计算机设备

说明书

本申请涉及一种晶体管模块疲劳寿命确定方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：获取晶体管模块的饱和压降；查询晶体管模块对应预设的疲劳寿命预测模型，疲劳寿命预测模型根据晶体管模块在不同载荷下的拟合疲劳寿命得到；将饱和压降输入疲劳寿命预测模型中，得到晶体管模块的疲劳寿命。采用本方法能够准确确定晶体管模块的疲劳寿命。

技术领域

本申请涉及半导体技术领域，特别是涉及一种晶体管模块疲劳寿命确定方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是一种具有载流密度大、饱和压降低等诸多优点的功率开关器件，是能源变换与传输的核心器件，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。但是伴随着IGBT模块的功率等级、功率密度以及开关频率的提高，IGBT的功率循环产生的损耗以及内部结温的持续波动容易引起功率器件的疲劳损坏。通过预测IGBT模块剩余使用寿命，可以制定检修策略，能够有效避免设备故障的发生。

目前，传统的基于经验数据统计的解析法，解析所需数据量大，疲劳寿命预测的准确性低。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够准确确定晶体管模块疲劳寿命的晶体管模块疲劳寿命确定方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种晶体管模块疲劳寿命确定方法，所述方法包括：

获取晶体管模块的饱和压降；

查询晶体管模块对应预设的疲劳寿命预测模型，疲劳寿命预测模型根据晶体管模块在不同载荷下的拟合疲劳寿命得到；

将饱和压降输入疲劳寿命预测模型中，得到晶体管模块的疲劳寿命。

在其中一个实施例中，在查询晶体管模块对应预设的疲劳寿命预测模型之前，还包括：

对晶体管模块施加不同的载荷，得到晶体管模块在不同的载荷下分别对应的应力应变分布；

根据应力应变分布确定晶体管模块的应力应变状态；

根据应力应变状态，查询晶体管模块对应的应力应变疲劳曲线，得到晶体管模块的拟合疲劳寿命；

根据各拟合疲劳寿命，得到疲劳寿命预测模型。

在其中一个实施例中，对晶体管模块施加不同的载荷，得到晶体管模块在不同的载荷下分别对应的应力应变分布包括：

根据晶体管模块的几何参数，构建晶体管模块的有限元模型；

对晶体管模块施加不同的载荷，通过电热结构耦合计算，确定晶体管模块在不同的载荷下分别对应的应力应变分布。

在其中一个实施例中，根据应力应变分布确定晶体管模块的应力应变状态包括：

确定晶体管模块的屈服强度；

当根据应力应变分布，确定晶体管模块的最大应力大于屈服强度时，确定晶体管模块处于应变疲劳状态；否则，确定晶体管模块处于应力疲劳状态。

在其中一个实施例中，应力应变疲劳曲线包括应变疲劳曲线和应力疲劳曲线；根据应力应变状态，查询晶体管模块对应的应力应变疲劳曲线，得到晶体管模块的拟合疲劳寿命包括：

当晶体管模块处于应变疲劳状态时，查询应变疲劳曲线，并根据应变疲劳曲线，确定晶体管模块的拟合应变疲劳寿命，拟合疲劳寿命包括拟合应变疲劳寿命；

当晶体管模块处于应力疲劳状态时，查询应力疲劳曲线，并根据应力疲劳曲线，确定晶体管模块的拟合应力疲劳寿命，拟合疲劳寿命包括拟合应力疲劳寿命。