Aktive Lastwechseltests

Aktive Lastwechseltests haben sich in der Leistungselektronik als das Lebensdauerprüfverfahren durchgesetzt. Ihre Aufgabe ist es, durch die Eigenerwärmung der Leistungshalbleiter die thermomechanische Belastung auf die Materialien der Aufbau- und Verbindungstechnik während des Betriebs nachzubilden. Die ECPE Guideline AQG 324 beschreibt den Test wie folgt: „Ziel dieser Prüfung ist es, in einem Leistungselektronikmodul unter stark beschleunigten Bedingungen gezielte Stresssituationen zu erzeugen, welche zu Verschleiß- und Degradationserscheinungen des Moduls führen“.

Um die elektrischen Verluste während der Anwendung nachzubilden, wird bei aktiven Lastwechseltests ein konstanter Gleichstrom (Heizstrom) angelegt, bis sich das Bauteil auf die gewünschte Temperatur erwärmt hat. Alternative Verfahren mit Wechselstrom sind ebenfalls möglich. Eine Studie zu Lastwechseltest-Ergebnissen zeigte, dass überwiegend die Gleichstrom-Methode verwendet wird. Jeder Lastwechsel besteht aus einer Heiz- und einer Abkühlphase. Dabei wird nach der Heizphase der Stromfluss unterbrochen bzw. die Stromquelle abgeschaltet und der Prüfling kühlt wieder auf die Temperatur des Kühlkörpers ab. Meist kommt ein Wasserkühler oder eine Luftkühlung zum Einsatz.

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