EPS에 적용되는 MOSFET를 이용한 6-Switch MOSFET 모듈에 대한 연구

Abstract

본 연구에서는 파워모듈 개발 및 개발된 파워모듈의 성능검증을 위한 실험으로 과전류 파괴실험을 포함한 인가 전류별 온도 특성, 절연 내압 특성, Short Circuit 특성을 검증하는 것을 목적으로 하였다. 각각의 특성 실험을 수행한 결과, 다음과 같은 주요 결과를 도출하였다. 첫째, 인가 전류별 온도 측정결과, 인가전류가 80A, 100A, 120A, 140A, 160A로 증가함에 따라 MOSFET 발열온도는 상승하였으며, 80A의 인가전류에서 MOSFET 발열온도는 36.5℃, 160A의 인가전류에서 MOSFET 발열온도는 최대온도인 62.3℃로 나타났다. 인가 과전류에 따른 발열온도 변화와 파괴 여부 측정 결과, 300초 동안 100A, 150A 전류를 인가하여도 이상이 없었으나 과전류인 200A를 인가하였을 경우에는 파손 현상이 발생하였다. 둘째, 절연 내압 측정 결과, 모듈 내부에서 절연파괴 현상이 발생하지 않고 모듈 외부 시그널단자와 Base Plate 사이에 절연이 파괴되어 누설 전류가 흐르는 것을 알 수 있었고, 절연 파괴 시험 후 전기적 특성검사인 EOL(End Of Line) Test에서 모두 정상적인 특성을 보이는 것으로 나타났다. 셋째, Short Circuit에 의한 MOSFET 파손시간 측정 결과, MOSFET의 Arm-short 발생시 7.76ms ~ 10.16ms 사이의 시간 동안 견디다가 파손되었고, Arm-short 발생 시 순간적으로 약 800A 이상의 전류가 흐르는 것으로 나타났다.