晶闸管寿命评估技术研究

张涛　唐堂　苍久龙　施海宁　于海洋

摘 要：为了能够得到有效的晶闸管加速寿命试验方案及其相关失效数据，利用现有的晶闸管寿命评估理论，结合晶闸管的运行状况及其相关失效机理，探索一种更完善的新型晶闸管加速寿命试验方法。通过分析总结晶闸管主要的失效机理，提出与晶闸管老化关系及失效机理最密切的加速寿命试验方案。

关键词：晶闸管;失效机理;寿命评估

中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2021）26-0032-03

Discussion on Life Evaluation Technology of Thyristor

ZHANG Tao TANG Tang CANG Jiulong SHI Haining YU Haiyang

（Suzhou Nuclear Power Research Institute， Suzhou Jiangsu 215004）

Abstract： In order to get effective thyristor accelerated life testing scheme and its related failure data， we use the existing thyristor life assessment theory， combined with operation condition of the thyristor and its related failure mechanism， to explore a more perfect new thyristor accelerated life test method. This paper summarizes the main failure mechanism of the thyristor， an accelerated life test scheme is proposed which is closely related to the aging and failure mechanism of thyristors.

Keyword： thyristor;failuremechanism;life evaluation

在现代工业领域中，晶闸管广泛应用于各种电力电子设备。因此，为提高晶闸管的可靠性，制造商不断改进模块结构，开发新型的封装材料，提高现有工艺水平，以满足日益新增的各种应用系统需求。广大使用者则更加关注晶闸管在不同环境条件下的工作寿命。在正常工作应力下，要想得到失效数据，需要一个相对较长的时间。所以，很多学者尝试探寻晶闸管的老化机理，针对晶闸管的老化机理进行加速寿命试验，从而在相对较短的时间内获得更多有价值的失效数据[1]。

晶闸管加速寿命试验已有多年研究历史，主要原理是在晶闸管高于正常工作应力的条件下缩短其失效时间，得到较多的失效样品和失效数据进行分析[2]。本文在已有的加速寿命试验基础上改变试验条件，提高加速应力，提出更优越的晶闸管加速寿命试验方案。

1 晶闸管失效机理分析

从外界线路对晶闸管的影响来看，由于晶闸管长期工作在复杂的电路环境中，流经晶闸管的电压和电流对其产生日积月累的影响，再加上电磁波的干扰，各种负荷越来越严重，加速了晶闸管的老化，导致其在寿命周期内会提前失效。……