本发明专利技术公开了一种功率半导体模块电热参数的获取方法、系统及装置；其中，所述获取方法是基于PLECS仿真软件与ANSYS ICEPAK仿真软件联合仿真获取的，该方法通过PLECS仿真软件与ANSYS ICEPAK仿真软件联合仿真，可以根据实际应用建立不同的电路拓扑结构、调制方法、功率等条件的仿真平台，同时把流体条件以及温度分布等实际情况作为仿真条件建立到仿真中，联合仿真计算出功率半导体模块内部每个芯片的电热参数，电热参数包括节温和损耗功率，使得输出的电热参数接近实际应用且精确。本发明专利技术可广泛应用于电力电子的电热参数仿真技术领域。泛应用于电力电子的电热参数仿真技术领域。泛应用于电力电子的电热参数仿真技术领域。
【技术实现步骤摘要】
一种功率半导体模块电热参数的获取方法、系统及装置
[0001]本专利技术涉及电力电子的电热参数仿真
，尤其是一种功率半导体模块电热参数的获取方法、系统及装置。
技术介绍
[0002]功率半导体器件在电力电子产品应用中电热参数是最重要的参数之一，功率半导体模块在实际应用中模块内部每个芯片的温度数据多以通过模块自带的NTC电阻测量，测量的并不是功率半导体的节温因此得出的结果与实际会有较大差异，而对于电力电子产品功率半导体器件的损坏，热损坏占了很大比例，包括功率半导体模块在工作中发生的炸机事件，几乎都是在产品应用中热参数管理不当造成的。
[0003]由于ANSYS ICEPAK仿真是根据实物建立三位几何模型仿真产品的热参数特性，无法得到功率半导体应用在不同领域的损耗及热参数；而PLECS仿真是基于datasheet的数据建立功率半导体模块的模型，热模型没有模拟流体散热功能，如果功率半导体模块里面并联的单个芯片的数据无法得到，且无法模拟实际流体散热，则功率半导体模块内部单个芯片的工作电热参数也无法输出。因此现有技术存在以下缺陷：
[0004](1)功率半导体模块在实际应用中模块内部每个芯片的电热参数难以得到可靠数据；
[0005](2)利用PLECS仿真软件或ANSYS ICEPAK仿真软件单独仿真，仿真条件与实际应用条件存在很大差异，无法获取电热参数或者获取到的电热参数不准确。
技术实现思路
[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种功率半导体模块电热参数的获取方法、系统及装置。
[0007]本专利技术所采取的技术方案是：一方面，本专利技术实施例包括一种功率半导体模块电热参数的获取方法，包括：
[0008]通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第一数据，所述第一数据包括功率半导体模块内部每个芯片的结壳热阻；
[0009]根据datasheet中的数据和所述第一数据，通过PLECS仿真软件构建功率半导体模块的模型，并仿真输出第二数据，所述第二数据包括功率半导体模块的第一损耗功率和第一节温；
[0010]通过ANSYS ICEPAK仿真软件获取所述第二数据，并输入到功率半导体模块的三维几何模型中；
[0011]通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第三数据，所述第三数据包括功率半导体模块内部每个芯片的热模型参数和功率半导体模块壳体的温度分布；
[0012]根据所述第三数据，通过PLECS仿真软件重新设置功率半导体模块的散热器温度，并仿真输出第四数据，所述第四数据为功率半导体模块的电热参数，所述电热参数包括第
二功率损耗和第二节温。
[0013]进一步地，所述通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第一数据这一步骤，具体包括：
[0014]根据功率半导体模块内部的实物结构，通过ANSYS ICEPAK仿真软件构建所述三维几何模型；
[0015]利用所述三维几何模型进行仿真得到第一数据并输出。
[0016]进一步地，所述根据datasheet中的数据和所述第一数据，通过PLECS仿真软件构建功率半导体模块的模型之前，还包括：
[0017]通过PLECS仿真软件构建仿真平台，所述仿真平台包含不同的电路拓扑以及相应的调制算法。
[0018]进一步地，所述通过ANSYS ICEPAK仿真软件获取所述第二数据之后，还包括：
[0019]在ANSYS ICEPAK仿真软件中输入流体条件，所述流体条件包括水温、流速、风速和空气温度。
[0020]进一步地，所述根据所述第三数据，通过PLECS仿真软件重新设置功率半导体模块的散热器温度这一步骤，具体包括：
[0021]确定电气指标参数不变，获取所述第三数据中功率半导体模块壳体的温度分布情况；
[0022]根据功率半导体模块壳体的温度分布情况，重新设置功率半导体模块每个芯片对应的基板温度。
[0023]另一方面，本专利技术实施例还包括一种功率半导体模块电热参数的获取系统，包括：
[0024]第一数据输出模块，用于通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第一数据，所述第一数据包括功率半导体模块内部每个芯片的结壳热阻；
[0025]第二数据输出模块，用于根据datasheet中的数据和所述第一数据，通过PLECS仿真软件构建功率半导体模块的模型，并仿真输出第二数据，所述第二数据包括功率半导体模块的第一损耗功率和第一节温；
[0026]第二数据输入模块，用于通过ANSYS ICEPAK仿真软件获取所述第二数据，并输入到功率半导体模块的三维几何模型中；
[0027]第三数据输出模块，用于通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第三数据，所述第三数据包括功率半导体模块内部每个芯片的热模型参数和功率半导体模块壳体的温度分布；
[0028]第四数据输出模块，用于根据所述第三数据，通过PLECS仿真软件重新设置功率半导体模块的散热器温度，并仿真输出第四数据，所述第四数据为功率半导体模块的电热参数，所述电热参数包括第二功率损耗和第二节温。
[0029]进一步地，所述第一数据输出模块包括：
[0030]模型构建单元：用于根据功率半导体模块内部的实物结构，通过ANSYS ICEPAK仿真软件构建所述三维几何模型；
[0031]仿真单元，用于利用所述三维几何模型进行仿真得到第一数据并输出。
[0032]进一步地，所述第四数据输出模块包括：
[0033]获取单元，用于确定电气指标参数不变，获取所述第三数据中功率半导体模块壳
体的温度分布情况；
[0034]设置单元，用于根据功率半导体模块壳体的温度分布情况，重新设置功率半导体模块每个芯片对应的基板温度。
[0035]另一方面，本专利技术实施例还包括一种功率半导体模块电热参数的获取装置，包括：
[0036]至少一个处理器；
[0037]至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0038]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现所述的功率半导体模块电热参数的获取方法。
[0039]另一方面，本专利技术实施例还包括计算机可读存储介质，其上存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在被处理器执行时用于实现所述的功率半导体模块电热参数的获取方法。
[0040]本专利技术的有益效果是：
[0041]本专利技术通过PLECS仿真软件与ANSYS ICEPAK仿真软件联合仿真，可以根据实际应用建立不同的电路拓扑结构、调制方法、功率等条件的仿真平台，同时把流体条件以及温度分布等实际情况作为仿真条件建立到仿真中，联合仿真计算出功率半导体模块内部每个芯片的电热参数，电热参数包括节温和损耗功率，使得输出的电热参数接近实际应用且精确。
附图说明
[0042]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种功率半导体模块电热参数的获取方法，基于多个仿真软件联合仿真获取，其特征在于，包括：通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第一数据，所述第一数据包括功率半导体模块内部每个芯片的结壳热阻；根据datasheet中的数据和所述第一数据，通过PLECS仿真软件构建功率半导体模块的模型，并仿真输出第二数据，所述第二数据包括功率半导体模块的第一损耗功率和第一节温；通过ANSYS ICEPAK仿真软件获取所述第二数据，并输入到功率半导体模块的三维几何模型中；通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第三数据，所述第三数据包括功率半导体模块内部每个芯片的热模型参数和功率半导体模块壳体的温度分布；根据所述第三数据，通过PLECS仿真软件重新设置功率半导体模块的散热器温度，并仿真输出第四数据，所述第四数据为功率半导体模块的电热参数，所述电热参数包括第二功率损耗和第二节温。2.根据权利要求1所述的一种功率半导体模块电热参数的获取方法，其特征在于，所述通过ANSYS ICEPAK仿真软件仿真输出第一数据这一步骤，具体包括：根据功率半导体模块内部的实物结构，通过ANSYS ICEPAK仿真软件构建所述三维几何模型；利用所述三维几何模型进行仿真得到第一数据并输出。3.根据权利要求1所述的一种功率半导体模块电热参数的获取方法，其特征在于，所述根据datasheet中的数据和所述第一数据，通过PLECS仿真软件构建功率半导体模块的模型之前，还包括：通过PLECS仿真软件构建仿真平台，所述仿真平台包含不同的电路拓扑以及相应的调制算法。4.根据权利要求1所述的一种功率半导体模块电热参数的获取方法，其特征在于，所述通过ANSYS ICEPAK仿真软件获取所述第二数据之后，还包括：在ANSYS ICEPAK仿真软件中输入流体条件，所述流体条件包括水温、流速、风速和空气温度。5.根据权利要求1所述的一种功率半导体模块电热参数的获取方法，其特征在于，所述根据第三数据，通过PLECS仿真软件重新设置功率半导体模块的散热器温度这一步骤，具体包括：确定电气指标参数不变，获取所述第三数据中功率半导体模块壳体的温度分布情况；根据功率半导体模块壳体的温度分布情况，重新设置功率半导体模块每个芯...
【专利技术属性】
技术研发人员：李博强，宁李峰，王咏，肖鹏，
申请(专利权)人：广东芯聚能半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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