温度应力:在 HALT 测试中,温度变化是主要的应力因素之一。测试设备会让产品经历快速的温度变化,其温度变化速率远远高于正常使用环境中的温度变化。例如,可能会在短时间内将产品从极低温度(如 - 70℃)快速升温到极高温度(如 + 150℃),而且这种温度循环会多次进行。这样的极端温度变化可以帮助检测产品中由于不同材料热膨胀系数不同而导致的焊点开裂、封装材料分层等缺陷。
光伏逆变器案例
测试过程:光伏逆变器安装在户外,需要承受昼夜温差和季节变化。在 HALT 测试中,温度从 - 20℃(模拟冬季夜间低温)变化到 60℃(夏季白天高温且考虑设备自身发热),温度变化速率为 8 - 10℃/min。在温度变化过程中,持续监测逆变器的功率转换效率、电气保护功能以及内部元件的温度。
发现问题与改进:当温度较低时,发现逆变器的功率转换效率降低,这是因为低温影响了内部功率半导体器件的性能。为解决这个问题,对功率半导体器件进行了温度补偿设计,通过添加加热装置或者优化电路控制算法,使器件在低温下也能保持较高的性能。在高温环境下,逆变器的散热问题凸显,内部的电路板温度过高,导致电气元件的寿命缩短。于是,改进了散热系统,增加了散热器的尺寸,优化了散热风道,使热量能够更有效地散发出去,提高了光伏逆变器在温度变化环境下的稳定性。