전동화 차량에 대한 수요가 증가하면서, 모터 제어 시스템에 필수적으로 사용되는 인버터의 스위칭 소자인 절연 게이트 양극성 트랜지스터(IGBT)에 대한 관심도 증가하고 있다. IGBT는 인버터의 주요 고장 소자 중 하나이며, 고장 시 단락 현상이 발생하며, 이는 전동화 스템의 고장을 유발할 수 있다. 따라서, 이를 예방하기 위해 다양한 데이터를 활용하여 IGBT의 상태를 모니터링하고 고장 진단을 수행하는 연구가 현재 활발히 진행 중이다.
본 논문에서는 IGBT의 Bond wire lift-off 결함을 진단하기 위해 인버터 작동 간에 발생하는 전기적 신호를 분석한다. 이를 위해 전동화 차량의 인휠 모터에 사용되는 고전류용 IGBT를 대상으로 전자식 로드기 실험을 통해 3상 모터 전류 신호를 수집하였고 주파수 분석을 수행하였다. 또한, 스위칭 과정에서 발생되는 게이트 전압 신호를 통해 Bond wire lift-off로 인한 고장 유무와 심각도를 확인하였다. 특히 높은 샘플링 주파수 데이터가 필요한 기존 고장 진단법의 한계점을 해결하기 위해, 상대적으로 낮은 샘플링 주파수 데이터도 활용할 수 있는 고장진단법을 제시한다. 해당 고장진단법의 유효성은 고정 및 가변 Duty Cycle 상태의 여러 스위칭 조건에서 검증되었다.