Fulltext

An Investigation of Reliability and Life Time Prediction for Power MOSFET Using Electronically and Statistical Technique

تخمين عمر البقاء لترانزستور القدرة نوع MOSFET باستخدام تقنية الكترونية و تقنية إحصائية

Abdul-hasan Abdallah Kadhim --- Munaf Fathi Badr --- Abdulkhaliq A.AL-Naqeeb

Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا
ISSN: 16816900 24120758 Year: 2013 Volume: 31 Issue: 4 Part (B) Scientific Pages: 551-558
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Abstract

This work is aimed to estimate the life time of the MOSFET power transistor through an empirical implementation work merged with statistical applications. In the empirical part the MOSFET power transistors are subjected to high frequency(50kHz) via an electronically controlled model using advanced driving circuit (IR2113) that reduce the Miller effect of load side reflected to the transistor gate, so minimum voltage noise , to obtain accurate results. The statistical approach is based on developing simulation technique using Weibull distribution to estimate the life time of MOSFET power transistor. Two methods (maximum likelihood and order regression) were applied for simulated data of the actual performance to provide an accurately prediction of the failure time. The transistor was tested by supply variable voltages from zero to break down voltage and different results are observed. The results show that the first of the suggested method gives a best performance for simulation results compared with the two of the conventional methods.

يهدف البحث إلى تخمين عمر البقاء لترانزستور القدرة power MOSFETباستخدام طريقتين أحداهما تجريبية والأخرى تطبيقية إحصائية.في الجزء التجريبي تم تشغيل النرانزستور بتردد عالي يصل الى ( kHz50) وباستخدام دائرة سيطرة و تشغيل متقدمة تمكن من تقليل التاثيرات الجانبية والضوضاء على الحمل المستخدم للحصول على نتائج دقيقة.إحصائيا تم استخدام تقنية المحاكاة لتوزيع ويبل القياسي للتنبؤ بعمر البقاء للترانزستور حيث تم استخدام طريقتين الأولى طريقة الإمكان الأعظم والثانية طريقة الانحدار الشامل للبيانات المحاكاة وتم إجراء التشغيل التطبيقي عن طريق تزويد الترانزستور بفولتيات متغيرة تبدا من صفر فولت وصولا الى فولتية الانهيار التي يفشل الترانزستور فيها عن العمل.إحصائيا أظهرت النتائج أفضلية الطريقة الأولى في التنبؤ رياضيا وتخمين وقت الفشل للترانزستور حيث تم استخدام أسلوب المحاكاة وبدرجة عالية من الدقة للنتائج التجريبية مقارنة بالطرائق المدروسة.

Keywords

MOSFET transistors --- Weibull distribution --- Simulation --- ترانزستور MOSFET --- توزيع ويبل --- محاكاة