近十年隨著能源轉換效率不斷提升，功率金氧半場效電晶體 (Power MOSFET) 及絕緣式閘極雙極性電晶體 (Insulated Gated Bipolar Transistor; IGBT) 需求大量增加，在工業設備、高功率半導體及電源供應器等領域也都有增加的趨勢，其中以 EV / HEV 車用成長趨勢最為顯著。高功率元件其模組由於應用環境嚴苛，模組封裝的可靠度問題非常嚴重，而影響可靠度的主要原因之一即來自熱的問題。而 MicReD 的 Power Tester 是針對高功率半導體元件，可以同時整合 Rth 與 Power cycling 的量測設備。主要量測對為IGBT、Si和SiC MOSFET、二極體。  

Simcenter Powertester 提供業界獨一無二的功能，可將有源功率循環與瞬態熱表徵和熱結構研究相結合。 無損結構功能評估是在設備保持安裝狀態時進行的，以全自動方式在整個測試程序中對設備進行全面的電氣和結構評估。經過數千甚至數百萬次循環後，模塊可提供實時故障診斷，減少測試和診斷時間，並消除事後剖析或破壞性故障分析的需要。 範圍廣泛的供電策略模擬了真實的操作現場條件。 配置提供高達 3600A 的電流並同時測量多達 16 個設備。

 不同型號與規格的SIMCENTER POWERTESTER 

– Simcenter POWERTESTER 1500A 3C/12C

– Simcenter POWERTESTER 1800A 12C 12V

-Simcenter POWERTESTER 3600A 12C 6V

– Simcenter POWERTESTER 600A 16C 18V

– Simcenter POWERTESTER 2400A 16C 12V

SIEMENS Simcenter POWERTESTER 2400A 是一種測試解決方案，通過將功率循環與過程中的故障診斷相結合來評估電動和混合動力汽車 (EV/HEV) 電力電子設備的可靠性。 今天的 EV/HEV 設計人員要應對重大的關鍵任務挑戰，尤其是確保電力電子模塊的熱可靠性； 檢測由一系標準駕駛循環引起的功率半導體（例如 IGBT）的潛在退化； 並確定潛在的熱故障根本原因。 Simcenter POWERTESTER 提供準確可靠的測試結果，可擴展到現實世界的要求。 該解決方案使 EV/HEV 開發和電力電子硬件可靠性工程師能夠測試功率半導體（例如絕緣柵雙極晶體管-IGBT、MOSFET 和類似的分立器件和模塊）的關鍵任務熱可靠性和生命週期性能。半導體元件可靠度問題可能會導致 EV/HEV 汽車召回，而電動汽車和混合動力汽車的日益廣泛採用對這種解決方案產生了特殊需求。

Simcenter POWERTESTER滿足行業對電力電子熱模擬和測試的需求，提供極高的準確性和可擴展性：

• 全面的熱可靠性診斷：易於設置和全自動功率循環可靠性測試，用於壽命估算。 所有診斷信息都在測試期間被記錄下來，從電流、電壓和芯片溫度感測到獨特的熱“結構函數”變化，這些變化指出了封裝結構中熱故障的原因。
• 測試靈活性和可擴展性：IGBT 模塊和其他功率半導體可以通過數万次循環進行測試，捕獲“實時”進行中的故障數據用於診斷，顯著縮短測試時間並消除事後分析或破壞性故障分析。 有多種電源循環選項可用。 支持在電源中啟動自熱的短週期和長周期（用於所謂的 PCsec 和 PCmin 測試），這是支持測試以滿足EV/HEV車輛電力電子標準的重要功能。
• 模擬精度：在測試期間捕獲的高度準確且可重複的熱特性數據可用於自動校準CFD熱流模擬模型，以更準確地虛擬預測熱行為，從而改進設計或協助擴展可靠性研究。

電動、混合動力和自動駕駛汽車正在改變交通運輸行業，因此 Mentor 開發了 Simcenter POWERTESTER 2400A 以進一步應對電力電子應用中這一快速增長的趨勢。 該新產品可測試電動和混合動力汽車 (EV/HEV) 動力電子設備在動力循環過程中的可靠性。 Simcenter POWERTESTER 包括一系列功率循環選項，可幫助用戶設計測試策略以滿足新興車輛電力電子標準的要求。Simcenter POWERTESTER 2400A 還允許用戶使用他們自己定制的冷卻裝置來測試電源模塊，以進一步反映真實世界車輛冷卻系統的影響。 由於故障診斷集成到功率循環測試（使用熱瞬態測試方法），因此在功率循環期間不會移除被測樣品，因此與替代方法相比，總壽命測試時間顯著減少（減少最多可達 10 倍）。

將測試與熱流模擬校正以全面提高分析精確度

Simcenter POWERTESTER 可以與 Mentor, A Siemens Business 領先的 CFD 熱流模擬技術相結合。 Simcenter FloTHERM 和 Simcenter Flotherm XT 電子冷卻軟件和 Simcenter FLOEFD 3D CFD 軟件支持在電源模塊開發的早期進行熱模擬的前端加載。 Simcenter T3STER 技術內置於 Simcenter POWERTESTER 中，可以生成熱結構函數，從而深入了解電源模塊封裝的熱結構。 結構函數表示功率半導體從結熱源到周圍環境的熱流路徑。 在熱流模擬中結合結構函數有助於識別分配的模型輸入和熱模擬性能之間的不一致，以準確測量數據。 這些模擬軟件工具中的每一個都可以使用優化工具實現自動校準程序，自動更改模型輸入，因此模型模擬結構函數與導入的基於測量的結構函數相匹配。 一旦實現了結構功能匹配，模型就得到了全面校準，並將正確準確地響應不同的功率脈衝和暫態建模場景。 這種技術組合使用戶能夠以盡可能高的準確性生成 IGBT 熱壽命故障估計。 這種測試和模擬相結合的產品在業內是獨一無二的。

Simcenter POWERTESTER 1500A & Simcenter POWERTESTER 600A 成功案例

台達電子(Delta Electronics)，是我們使用 Simcenter POWERTESTER 解決方案的客戶之一，是開發高效率和高密度功率模塊產品的。 “我們應用 POWERTESTER 1500A 來深入了解壽命性能並確保 IGBT 模塊的可靠性，”Delta Electronics 部門經理 Andy Liao 說。 “POWERTESTER 600A 可以提供可擴展的解決方案，使我們能夠同時測量許多分立功率器件或模塊。 這種增加的測試吞吐量將為我們提供準確預測產品現場壽命所需的統計故障數據。”

更多Simcenter T3STER 案例請見兆水科技技術案例網頁以及兆水科技官方Youtube頻道

另有簡易版的Simcenter T3ster S 暫態熱阻量測系統，價格平實，簡單易學好上手

若需更多Simcenter T3ster 資料，請至聯絡我們填寫表格，將有專人與您聯繫。