IH(Induction Heating)电磁感应加热技术是近年来国内外新兴的电能利用方式,它与传统加热方式相比,具有加热速度快、物料内部发热效率高、加热均匀等特点,因此IH电磁加热技术在电磁炉、电饭煲、电压力锅等家用电器产品中得到广泛应用,但与此同时,IH电磁加热技术主控电路中绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)击穿失效、开关芯片失效、整流桥堆短路等降低产品可靠性的问题也日益突出,因此论文以“IH电磁加热器可靠性分析与提升方法”为题,开展失效分析及根因查找、电路可靠性设计审查、整机及关键器件热功测试及有限元热仿真等可靠性分析技术与优化设计方法研究,对器件可靠性分析与提升方法的研究发展具有重要理论和工程实际意义。论文在分析IH电磁加热器市场产品的典型故障问题的基础上,开展IH电磁加热器失效模式分析、主控电路审查分析、热功问题分析等关键技术研究,在可靠性分析的基础上提出了IH电磁加热器可靠性提升方案,并进行提升方案可行性验证。主要工作包括:(1)开展IH电磁加热器失效模式分析研究。在几种常用的失效分析方法介绍分析的基础上,综合运用失效件分析法和失效树分析法,分析研究了IH电磁加热器主要失效机理,对导致IH加热器发生失效占比最高诱因——IGBT失效进行失效件分析,重点研究IGBT失效件失效原因,包括热至烧毁、过电流烧毁和过电压击穿烧毁三种失效类型,对每个失效模型的形貌特点、电参数特性进行深入研究。(2)开展IH电磁加热器主控电路审查分析研究。通过分析电磁加热器的基本拓扑和功能实现、电磁加热器失效件、电磁加热器使用工况特点等,确定主控电路设计审查和测试重点与方向,实现有效规划电路测试,完成不同工况、负载下电磁加热器主控板关键信号测试,将信号测试数据(电路诱因)与IGBT三种典型失效特征关联分析,得出导致IGBT失效的若干根本原因。(3)开展了IH电磁加热器非接触式热测试和接触式热测,以及IH电磁加热器热仿真分析研究。通过研究得到了某些工况下,影响IH电磁加热器热功问题的线圈盘温度最高点值、温度余量值、阻挡风道设置情况以及阻挡风道对桥堆温度影响等。(4)提出IH电磁加热器可靠性提升方案,在新品研发中进行提升方案可行性验证研究。通过对2145型电磁炉的信号测试分析研究,提出电路改进方案,开展了电磁加热器散热优化设计,提出一种新的X2115型电磁炉风道结构方案,通过热仿真得到新方案流场和各器件温度场情况,验证了方案的有效性;最后通过对比IGBT元器件规格参数与性能参数,和在短路和额定工况下进行IGBT短路电流、通态损耗、关断损耗等的测试,给出了IGBT选型建议。论文综合运用产品外退件失效分析及根因查找、电路可靠性设计审查、整机及关键器件热功测试及有限元热仿真等可靠性分析技术,以某型号IH电磁加热器为对象开展产品可靠性分析和产品可靠性提升与有效性验证研究,论文研究可为该类产品可靠性设计、评价与改进方法提供重要理论支撑和工程应用参考。