Résumé

Les MOSFET en SiC ont une très faible capacité thermique par rapport à leurs homologues en silicium. Pour cette raison, lorsqu'ils sont utilisés dans des applications AC/DC ou DC/AC, ils subissent des variations de température pouvant aller jusqu'à 40 K à des fréquences proches de 50 Hz. Cette variation de température, également appelée Cyclage de Puissance ou Power Cycling, peut réduire la durée de vie des modules de puissance utilisant des transistors SiC, ce qui n'était pas le cas pour les modules de puissance à base de silicium. Ces cycles de puissance à haute fréquence sont en effet mal modélisés, voire pas du tout pris en compte dans les modèles d'estimation de la durée de vie actuellement disponibles pour les modules de puissance SiC. Cet article présente la procédure à suivre pour prendre en compte ces cycles de puissance à haute fréquence lors de l'estimation de la durée de vie des modules de puissance SiC en utilisant des profils de mission automobile. Le profil de mission est utilisé pour créer des formes d'onde de courant représentatives traversant le module de puissance pour l'ensemble de la mission. Ainsi, la température instantanée de la puce SiC (moyennée sur chaque période de commutation) est calculée, sur la base d'une estimation précise des pertes instantanées couplée à un modèle d'impédance thermique précis. Le résultat est un profil de température de jonction qui contient des cycles de puissance à la même fréquence que le courant sinusoïdal traversant la puce SiC. L'influence de ces cycles de puissance haute fréquence sur la durée de vie totale d'un module de puissance SiC est ensuite démontrée en utilisant des modèles de durée de vie trouvés dans la littérature.