IGBT结温标定系统技术方案

本发明专利技术实施方式提供一种IGBT结温标定系统，涉及IGBT结温标定技术领域。系统包括：主控模块、温度采集模块、IGBT驱动模块、功率采样模块及电流检测控制模块；主控模块与温度采集模块、IGBT驱动模块、功率采样模块及电流检测控制模块分别电连接，功率采样模块与电流检测控制模块电连接，IGBT驱动模块及功率采样模块分别与IGBT连接；本发明专利技术通过控制IGBT的工作状态在工作在线性区与工作在饱和区之间切换，并在控制IGBT工作在不同工作状态时采集不同的结温标定参数，从而实现了对IGBT结温标定测试全流程的自动控制，有利于规范IGBT结温标定的测量，同时使测试结果更精确，测试效率更高。测试效率更高。测试效率更高。

【技术实现步骤摘要】
IGBT结温标定系统


[0001]本专利技术涉及IGBT结温标定
，具体地涉及一种IGBT结温标定系统。

技术介绍

[0002]在电力电子应用中，IGBT主要工作在开关状态，并周期性地经历各种静态和动态，这样会产生能量损耗，导致功率损耗器件发热，使IGBT结温产生波动。IGBT芯片由于材质以及封装，其结温不允许超过最大的允许范围，在实际应用中，需要能够准确地得到IGBT结温，以保证控制器正常工作。
[0003]现有的结温检测方法主要包括温敏参数法，利用温敏参数法可知，IGBT在导通较小电流Im＝100mA时，饱和压降与结温之间存在较好的线性关系，但是IGBT芯片实际工作时的电流要远大于100mA，故在实际工作中通过饱和压降测量IGBT结温存在一定难度，且在实际工作中添加100mA的恒流源存在较大的设计困难，并且会造成成本的增加以及系统的安全性降低。因此，如何提供一种IGBT结温标定系统，能够对IGBT的工作结温进行标定，以提高IGBT结温标定的准确率和效率是本领域技术人员亟待解决的一大技术难题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施方式的目的是提供一种IGBT结温标定系统，以解决目前针对IGBT的结温标定准确率和效率低的问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供一种IGBT结温标定系统，用于对IGBT进行结温标定，包括：
[0006]主控模块、温度采集模块、IGBT驱动模块、功率采样模块及电流检测控制模块；所述主控模块与所述温度采集模块、所述IGBT驱动模块、所述功率采样模块及所述电流检测控制模块分别连接；所述IGBT驱动模块、所述功率采样模块及所述电流检测控制模块分别与所述IGBT连接；
[0007]所述功率采样模块用于采集所述IGBT工作在线性区时的第一导通电流值及所述IGBT的集电极与发射极之间的第一导通电压值，以及采集所述IGBT工作在饱和区时所述IGBT的集电极与发射极之间的第二导通电压值；
[0008]所述温度采集模块用于采集所述IGBT的温度值；
[0009]所述主控模块用于：
[0010]控制所述电流检测控制模块向所述IGBT施加导通电流、控制所述IGBT驱动模块向所述IGBT施加第一驱动电压以控制所述IGBT工作在线性区、控制所述IGBT驱动模块向所述IGBT施加第二驱动电压以控制所述IGBT工作在饱和区；以及
[0011]依据所述第一导通电流值和所述第一导通电压值计算所述IGBT的功率损耗，依据所述第二导通电压值、所述IGBT的温度值及所述IGBT的功率损耗标定所述IGBT的功率损耗与所述IGBT的温度值之间的对应关系。
[0012]可选地，所述主控模块包括中央处理单元及核心逻辑控制单元；
[0013]所述功率采样模块包括电流采样单元、电压采样单元、第一ADC单元及第二ADC单元；
[0014]所述电流检测控制模块包括电流控制单元、电流功率单元及DAC单元；
[0015]所述中央处理单元分别与所述核心逻辑控制单元、所述第一ADC单元、所述第二ADC单元、所述DAC单元及所述温度采集模块连接，所述第一ADC单元与所述电流采样单元连接，所述第二ADC单元与所述电压采样单元连接，所述DAC单元与所述电流控制单元连接，所述核心逻辑控制单元与所述IGBT驱动模块、所述电流控制单元及所述电压采样单元分别连接，所述电流采样单元及所述电流控制单元分别与所述电流功率单元连接，所述电流功率单元及所述电压采样单元分别与所述IGBT连接。
[0016]可选地，所述温度采集模块包括：第一温度采集子模块、第二温度采集子模块及第三ADC单元；
[0017]所述第一温度采集子模块及所述第二温度采集子模块分别与所述第三ADC单元连接，所述第三ADC单元与所述中央处理单元连接；
[0018]所述第一温度采集子模块用于采集设置在所述IGBT上的温度采集热电偶的温度值作为所述IGBT的温度值，所述第二温度采集子模块用于采集所述IGBT内部的热敏电阻的温度值作为所述IGBT的温度值；
[0019]所述第一温度采集子模块包括：温度传感器、第一放大单元及第一数字隔离单元；
[0020]所述温度传感器的输出端与所述第一放大单元的输入端连接，所述第一放大单元的输出端与所述第三ADC单元的输入端连接，所述第三ADC单元的输出端与所述第一数字隔离单元的输入端连接，所述第一数字隔离单元的输出端与所述中央处理单元的输入端连接；
[0021]所述温度传感器用于采集所述温度采集热电偶的温度值；
[0022]所述第二温度采集子模块包括：第二放大单元及第二数字隔离单元；
[0023]所述第二放大单元的输入端与所述热敏电阻连接以采集所述热敏电阻的电压值，所述第二放大单元的输出端与所述第三ADC单元的输入端连接，所述第三ADC单元的输出端与所述第二数字隔离单元的输入端连接，所述第二数字隔离单元的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。
[0024]可选地，所述核心逻辑控制单元包括触发电路，所述触发电路包括：
[0025]第一延时触发电路、第二延时触发电路及第三延时触发电路；
[0026]所述第一延时触发电路的输入端与所述中央处理单元的输出端连接，所述第一延时触发电路的输出端与所述第二延时触发电路的输入端及所述电流控制单元的输入端连接；
[0027]所述第二延时触发电路的输出端与所述第三延时触发电路的输入端及所述IGBT驱动模块的输入端连接；
[0028]所述第三延时触发电路的输出端与电压采样单元的输入端连接；
[0029]所述中央处理单元的输出端输出固定频率的PWM控制信号以触发所述第一延时触发电路生成第一控制信号、触发所述第二延时触发电路生成第二控制信号及触发所述第三延时触发电路生成第三控制信号，以按设定的时序控制所述电流控制单元向所述IGBT施加导通电流、控制所述IGBT驱动模块向所述IGBT施加所述第二驱动电压以及控制所述电压采
样单元采集所述第二导通电压值。
[0030]可选地，所述第一延时触发电路包括第一单稳态多谐振荡器，所述第二延时触发电路包括第二单稳态多谐振荡器，所述第三延时触发电路包括第三单稳态多谐振荡器；
[0031]所述第一单稳态多谐振荡器的第一下降沿触发端与所述中央处理单元的输出端连接，所述第一单稳态多谐振荡器的第一正向输出端与所述电流控制单元的输入端及所述第二单稳态多谐振荡器的第一上升沿触发端连接，所述第二单稳态多谐振荡器第一正向输出端与所述第二单稳态多谐振荡器的第二下降沿触发端连接，所述第二单稳态多谐振荡器的第二正向输出端与所述IGBT驱动模块的输入端及所述第三单稳态多谐振荡器的第一上升沿触发端连接，所述第三单稳态多谐振荡器的第一正向输出端与所述第三单稳态多谐振荡器的第二下降沿触发端连接，所述第三单稳态多谐振荡器的第二正向输出端与所述电压采样单元的输入端连接。
[0032]可选地，所述电流功率单元包括电流采样电阻及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT结温标定系统，用于对IGBT进行结温标定，其特征在于，包括：主控模块、温度采集模块、IGBT驱动模块、功率采样模块及电流检测控制模块；所述主控模块与所述温度采集模块、所述IGBT驱动模块、所述功率采样模块及所述电流检测控制模块分别连接；所述IGBT驱动模块、所述功率采样模块及所述电流检测控制模块分别与所述IGBT连接；所述功率采样模块用于采集所述IGBT工作在线性区时的第一导通电流值及所述IGBT的集电极与发射极之间的第一导通电压值，以及采集所述IGBT工作在饱和区时所述IGBT的集电极与发射极之间的第二导通电压值；所述温度采集模块用于采集所述IGBT的温度值；所述主控模块用于：控制所述电流检测控制模块向所述IGBT施加导通电流、控制所述IGBT驱动模块向所述IGBT施加第一驱动电压以控制所述IGBT工作在线性区、控制所述IGBT驱动模块向所述IGBT施加第二驱动电压以控制所述IGBT工作在饱和区；以及依据所述第一导通电流值和所述第一导通电压值计算所述IGBT的功率损耗，依据所述第二导通电压值、所述IGBT的温度值及所述IGBT的功率损耗标定所述IGBT的功率损耗与所述IGBT的温度值之间的对应关系。2.根据权利要求1所述的IGBT结温标定系统，其特征在于，所述主控模块包括中央处理单元及核心逻辑控制单元；所述功率采样模块包括电流采样单元、电压采样单元、第一ADC单元及第二ADC单元；所述电流检测控制模块包括电流控制单元、电流功率单元及DAC单元；所述中央处理单元分别与所述核心逻辑控制单元、所述第一ADC单元、所述第二ADC单元、所述DAC单元及所述温度采集模块连接，所述第一ADC单元与所述电流采样单元连接，所述第二ADC单元与所述电压采样单元连接，所述DAC单元与所述电流控制单元连接，所述核心逻辑控制单元与所述IGBT驱动模块、所述电流控制单元及所述电压采样单元分别连接，所述电流采样单元及所述电流控制单元分别与所述电流功率单元连接，所述电流功率单元及所述电压采样单元分别与所述IGBT连接。3.根据权利要求2所述的IGBT结温标定系统，其特征在于，所述温度采集模块包括：第一温度采集子模块、第二温度采集子模块及第三ADC单元；所述第一温度采集子模块及所述第二温度采集子模块分别与所述第三ADC单元连接，所述第三ADC单元与所述中央处理单元连接；所述第一温度采集子模块用于采集设置在所述IGBT上的温度采集热电偶的温度值作为所述IGBT的温度值，所述第二温度采集子模块用于采集所述IGBT内部的热敏电阻的温度值作为所述IGBT的温度值；所述第一温度采集子模块包括：温度传感器、第一放大单元及第一数字隔离单元；所述温度传感器的输出端与所述第一放大单元的输入端连接，所述第一放大单元的输出端与所述第三ADC单元的输入端连接，所述第三ADC单元的输出端与所述第一数字隔离单元的输入端连接，所述第一数字隔离单元的输出端与所述中央处理单元的输入端连接；所述温度传感器用于采集所述温度采集热电偶的温度值；所述第二温度采集子模块包括：第二放大单元及第二数字隔离单元；
所述第二放大单元的输入端与所述热敏电阻连接以采集所述热敏电阻的电压值，所述第二放大单元的输出端与所述第三ADC单元的输入端连接，所述第三ADC单元的输出端与所述第二数字隔离单元的输入端连接，所述第二数字隔离单元的输出端与所述中央处理单元的输入端连接。4.根据权利要求2所述的IGBT结温标定系统，其特征在于，所述核心逻辑控制单元包括触发电路，所述触发电路包括：第一延时触发电路、第二延时触发电路及第三延时触发电路；所述第一延时触发电路的输入端与所述中央处理单元的输出端连接，所述第一延时触发电路的输出端与所述第二延时触发电路的输入端及所述电流控制单元的输入端连接；所述第二延时触发电路的输出端与所述第三延时触发电路的输入端及所述IGBT驱动模块的输入端连接；所述第三延时触发电路的输出端与电压采样单元的输入端连接；所述中央处理单元的输出端输出固定频率的PWM控制信号以触发所述第一延时触发电路生成第一控制信号、触发所述第二延时触发电路生成第二控制信号及触发所述第三延时触发电路生成第三控制信号，以按设定的时序控制所述电流控制单元向所述IGBT施加导通电流、控制所述IGBT驱动模块向所述IGBT施加所述第二驱动电压以及控制所述电压采样单元采集所述第二导通电压值。5.根据权利要求4所述的IGBT结温标定系统，其特征在于，所述第一延时触发电路包括第一单稳态多谐振荡器，所述第二延时触发电路包括第二单稳态多谐振荡器，所述第三延时触发电路包括第三单稳态多谐振荡器；所述第一单稳态多谐振荡器的第一下降沿触发端与所述中央处理单元的输出端连接，所述第一单稳态多谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：河内，
申请(专利权)人：蜂巢传动系统江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：