search query: @keyword electronics / total: 17
reference: 3 / 17
« previous | next »
Author:Skogström, Lasse
Title:A Novel Approach for Rapid Reliability Assessment of Power Electronics under Combined Vibration and Thermal Loading
Uusi menetelmä nopeaan tehoelektroniikan luotettavuusarviointiin yhdistetyssä tärinä- ja lämpötilarasituksessa
Publication type:Master's thesis
Publication year:2014
Pages:viii + 88      Language:   eng
Department/School:Sähkötekniikan korkeakoulu
Main subject:Elektroniikka ja sovellukset   (S3007)
Supervisor:Paulasto-Kröckel, Mervi
Instructor:Li, Jue
Electronic version URL: http://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-201405131795
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  1051   | Archive
Keywords:reliability
combined loading
electronics
lifetime
luotettavuus
yhdistelmätestaus
elektroniikka
elinikä
Abstract (eng):This thesis develops a method for comprehensive reliability assessment.
The method is developed to assess the lifetime of power electronics under concurrent vibration and thermal loading.
The approach is based on experimental reliability tests, Weibull model, and a simple modified Coffin-Manson lifetime prediction.
The method can be used to predict component or system lifetime under vibration excitation at different temperatures.
It is designed especially for industrial applications, where development cycles are short.
To validate and improve the developed approach, lifetime prediction for experimentally tested D2PAK power electronics component was generated, accompanied by an in-depth failure analysis.
Based on these results the influence of temperature on the failure characteristics was analyzed.
It is widely recognized that the temperature has a significant effect on the material properties.
The changing material properties can affect the mechanical response of the system, thus substantially influencing the vibration lifetime.
Different temperatures can even induce new failure modes.
Because of these effects, comprehensive understanding of temperature's influence on vibration lifetime is vital.
Outdoor environments for applications, such as automotive drive systems, are notably harsher compared to traditional indoor applications.
In addition to harsh environment, also long-term reliability is required; e.g., the lifetime of automotive electronics is often standardized to be at least ten years.
Temperature cycles and high operational temperatures combined with vibration and shock impacts can pose a significant reliability threat.
Furthermore, moisture and contaminants make the environment even more hostile for the electronics.
Results obtained in this study, indicate that rapid, comprehensive and accurate reliability assessment can be conducted by following the provided guidelines.
Abstract (fin):Tässä työssä on kehitetty menetelmä kattavan luotettavuusarvioinnin suorittamiseen.
Menetelmä on suunniteltu tehoelektroniikalle yhdistettyyn tärinä- ja lämpörasitusympäristöön.
Se perustuu kokeellisiin mittauksiin, Weibull malliin ja muokattuun Coffin-Mansonin elinikäennusteeseen.
Menetelmän avulla voidaan ennustaa komponentin tai järjestelmän elinikä tärinärasituksessa eri lämpötiloissa.
Se on suunniteltu erityisesti teollisuussovelluksiin, joissa kehityssyklit ovat tavallisesti nopeita.
Menetelmän kehittämiseksi ja arvioimiseksi luotiin elinikäennuste ja suoritettiin vikaantumisanalyysi kokeellisesti testatulle D2PAK tehoelektroniikkakomponentille.
Tulosten perusteella analysoitiin lämpötilan vaikutusta vikaantumiseen.
Lämpötilalla on tunnetusti merkittävä vaikutus materiaaliominaisuuksiin.
Materiaaliominaisuuksien muutos voi muuttaa systeemin mekaanista vastetta, ja täten merkittävästi vaikuttaa elinikään tärinärasituksessa.
Lämpötilan muutos voi jopa johtaa uusiin vikaantumismekanismeihin.
Näiden vaikutusten johdosta on olennaista ymmärtää lämpötilan vaikutus elinikään tärinärasituksessa.
Ulkoilmaympäristöihin suunnitelluissa sovelluksissa, kuten ajoneuvojen voimansiirtojärjestelmissä, ympäristö voi olla huomattavasti perinteisiä sisätilasovelluksia rankempi.
Haastavan ympäristön lisäksi näissä sovelluksissa vaaditaan pitkäaikaista luotettavuutta, esim. ajoneuvosovelluksissa tavallisesti vähintään kymmenen vuotta.
Lämpösyklit ja korkeat käyttölämpötilat yhdistettyinä tärinään ja iskuihin muodostavat merkittävän uhan luotettavuudelle.
Lisäksi kosteus ja epäpuhtaudet tekevät ympäristöstä entistä haastavamman.
Tämän työn tulokset osoittavat, että on mahdollista luoda kattava ja tarkka luotettavuusarvio seuraamalla luotuja ohjeita.
ED:2014-05-18
INSSI record number: 49030
+ add basket
« previous | next »
INSSI