طول عمر ماژول IGBT و عوامل موثر بر آن

محاسبه طول عمر ماژول IGBT (در واقع تقریب آن) قدمتی به اندازه ساخت این قطعات الکتریکی دارد.
منظور از طول عمر ماژول IGBT بازه زمانی، از زمان در مدار قرارگرفتن دستگاه تا لحظه خرابی و خروج آن از مدار، است که ماژول IGBT به درستی وظایف خود را در مدار انجام می‌دهد.
روش‌های مختلفی برای محاسبه طول عمر ماژول IGBT وجود دارند.
اولین و قدیمی‌ترین روش، آزمایش تکرار و استرس‌زایی برای دستگاه است؛ به عبارتی، عملکرد اصلی ماژول، سویچینگ، برای تعداد دفعات زیادی شبیه‌سازی می‌شود و میزان خطا یا خرابی‌ها ثبت می‌شوند.
در نهایت، طول عمر ماژول IGBT بر اساس معیارهای موردنظر آزمایش، مثل دمای محیط و جریان اولیه، تعیین می‌گردد.
با وجود این، روش بالا چندان کاربردی نیست، چراکه شما به تعداد دفعات زیادی برای انجام چنین آزمایشی نیاز دارید. همچنین، رصد خطاها و ازکارافتادگی ماژول IGBT در سیکل‌های مختلف، به وسایل اندازه‌گیری و دقت بالای آن‌ها نیاز دارد.
روش عملی دیگر، استفاده از روش‌های شبیه‌سازی برای تشخیص میزان کارایی ماژول است.
در این روش، ویژگی‌های ماژول IGBT تحت بررسی را به نرم‌ افزار شبیه‌ساز می‌دهند تا با طراحی مدارهای مجازی، طول عمر ماژول IGBT را تقریب بزند.
چنین روشی هم از نظر اجرایی بودن آن هم از نظر دقت اندازه‌گیری، به رویکرد واقعی ارجحیت دارد.

یکی از اصلی‌ترین معیارها در تقریب طول عمر ماژول IGBT، کاربرد آن و نحوه استفاده از آن است.
به ویژه، وضعیت گرمایی محیط تاثیر مستقیمی بر محاسبه طول عمر IGBT دارد.
نوع جریان، میزان آن، تعداد نوسانات و کیفیت مدار الکتریکی از دیگر ویژگی‌هایی هستند که در محاسبه این پارامتر نقش دارند.
برای مثال، در خودروهای الکتریکی، گرمای موتور و درگیری چرخ‌ها در محیط‌های مختلف، ارتباط مستقیمی با بهره‌گیری از باتری و درنتیجه طول عمر ماژول IGBT دارد.
همچنین در آسانسورهای برج‌هایی که رفت و آمد هم در آن‌ها خیلی زیاد است، میزان بار ورودی به صورت مداوم تغییر می‌کند و فشاری دوچندان بر ماژول IGBT وارد می‌شود.
مورد بعدی طراحی و برد مورد استفاده در ماژول است. به ویژه، یک فعالیت ساده چون لحیم‌کاری، اگر به درستی انجام نشده باشد، می‌تواند تاثیری همه‌جانبه بر عملکرد ماژول و خرابی زودهنگام آن داشته باشد.
برای همین است که شما باید در هنگام خرید به اورجینال بودن و منشأ قابل اتکای دستگاه دقت دوچندانی داشته باشید.
تعمیرهای قبلی که بر روی ماژول IGBT استوک انجام شده است، می‌توانند عاملی بر تحریک و استرس گرمایی بر روی ماژول باشند.
بنابراین اگر یک خریدار متخصص نیستید و نمی‌توانید تغییرات انجام گرفته بر برد و قطعات را تشخیص دهید، حتما ماژول IGBT نو خریداری کنید.

باورش کمی سخت است اما شرکت‌های تولید کننده ماژول‌های IGBT، و بسیاری دیگر از قطعات الکترونیک، طول عمر مشخصی برای دستگاه‌های تولیدی خود تعیین و برمبنای آن، عمل ساخت اجزا و طراحی مدار را محقق می‌کنند.
از نظر علمی، تقریب طول عمر ماژول IGBT همیشه امکان‌پذیر است.
چنانکه عنوان شد، روش‌های شبیه‌سازی نمونه‌ای از روش‌های در دسترس برای چنین تقریبی است.
شرکت‌ها با داشتن اطلاعات دقیق قطعات تولیدی خود، می‌توانند مدار را طوری طراحی کنند که طول عمر ماژول IGBT در بازه پیش فرض آن‌ها ثابت شود.
توجه داشته باشید که ظرفیت تحمل هر قطعه الکتریکی به تعداد چرخه‌های فعالیت و زمان استفاده از قطعه برمی‌گردد. بنابراین طول عمر ماژول IGBT را نیز می‌توان پیش از ساخت و استفاده از آن، تقریب زد.