功率循环寿命评估一站式解决工具

在新能源、工业电机和电动汽车等高速发展的领域中，功率器件的应用正迎来前所未有的爆发性增长。

随着这些行业的持续扩张，功率器件成为核心技术之一，广泛应用于各类关键产品中。因此，功率器件的长期可靠性已经成为衡量产品竞争力的重要指标。然而，传统的功率循环可靠性评估方法过于依赖于产品设计后期的测试数据，存在不少固有的局限性。

传统的功率循环测试虽然能够验证产品在特定工作载荷下的基本可靠性，但其评估结果仅能回答“产品是否能够在当前测试条件下通过”，而无法深入挖掘设计的冗余性与潜在风险。当测试通过时，虽然表明产品在特定条件下运行正常，但无法有效评估设计中可能的安全裕度，从而难以在设计成本与可靠性之间找到最佳平衡；而当测试未通过时，由于功率循环测试周期较长，一旦出现失效，将导致设计变更、进而延缓研发进程，严重影响产品上市计划。

为应对这一挑战，鲁欧智造在深入分析行业需求和技术趋势的基础上，推出了一站式解决方案，旨在从设计初期便实现准确的功率循环可靠性评估，同时有效解耦影响产品寿命和可靠性的各项因素。该方案通过高度标准化的流程，降低了技术应用的门槛，避免了不同算法间可能的冲突，并将传统的手动计算流程转化为更为高效和精确的自动化计算，显著提升了评估的效率与可靠性。

在功率循环可靠性评估中，疲劳载荷下的寿命计算是核心任务。功率器件的寿命与芯片结温的温度幅值、最大结温以及加热时间密切相关，因此，获得精确的芯片结温数据，并结合功率器件功率循环下的寿命曲线，采用Miner线性累计损伤理论，计算功率器件在多次功率循环作用下的损伤积累并进行深入的寿命评估，成为可靠性分析的关键。其具体评估流程如下：

1. 输入数据：首先需要获取两个关键输入：一是通过仿真或测试得到的热阻抗曲线，二是产品应用工况下的功耗曲线。

2. 结温曲线计算：将热阻抗曲线与功耗曲线通过卷积计算，得到芯片结温的温升曲线。再结合环境温度，得到芯片结温曲线。

3. 雨流计数法分析：利用雨流计数法对结温曲线进行处理，提取温度幅值分布，为后续寿命计算提供关键数据。

4. 寿命计算：将温度幅值分布与另一个输入功率器件寿命曲线结合，运用累计损伤理论进行累积损伤计算，最终得出产品的寿命及可靠性评估结果，并可以等到等效的定载功率循环的PCmin和PCsec的循环次数。

用户只需简单的操作就能完成一个复杂的功率循环寿命评估过程。借助这一工具，设计团队能够在产品研发初期便进行精准高效的可靠性分析，从而在确保产品可靠性的同时优化设计成本，加速研发进程，推动行业技术进步与创新。

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