Eksperymentalne badania zjawiska emisji akustycznej w monolitycznych tranzystorach

Przedmiotem wielu badań prowadzonych w energoelektronice są metody diagnostyczne określające stan sprawność pracujących elementów półprzewodnikowych. Jak każdy materiał stały półprzewodniki wytwarzają fale sprężyste w przypadku zmiany stanu z przewodzenia na blokowanie i odwrotnie. Na podstawie obserwacji można zaobserwować korelację pomiędzy przełączeniami pojedynczego tranzystora IGBT a emisją sygnału akustycznego. Zapisu emisji akustycznej dokonano za pomocą szerokopasmowego czujnika EA. Sygnał został przetworzony za pomocą karty wejściowej AD ze wzmacniaczem i zarejestrowany na komputerze PC. Zebrane dane zostały wyeksportowane do pliku, co umożliwiło dalsze przetwarzanie otrzymanych danych. Celem badania było określenie tła sygnału emisji akustycznej pochodzącej od sprawnego, przełączającego tranzystora IGBT i przygotowanie wzoru odpowiedzi w dziedzinie częstotliwości. Wyniki analizy zostaną wykorzystane jako punkt odniesienia dla dalszych badań wczesnych stadiów uszkodzenia pracujących elementów półprzewodnikowych

The diagnostic methods leading to determine the condition of working semiconductor components (power transistors etc.) are on the focus of many recent researches. As any solid material the semiconductors are generating elastic waves in the case of changing conductivity state. Based on the results of experimental research, a correlation can be observed between the transition between the on and off states of a single IGBT transistor and the emitted acoustic signal. Acquisition of acoustic emission signals was obtained by using a wide band acoustic emission sensor. The received signal initially was prepared by AD input card with amplifier and were recorded by computer software. Acquired data were exported the to a file, which enabled further processing of the measured signals. The aim of the study was to determine the acoustic emission background signal coming from switching IGBT transistor and preparation of frequency response pattern. The results of analysis will be used as a reference point for a further investigation of earlystage faults of semiconductors elements.