System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于栅极预过冲电压的IGBT结温监测方法技术_技高网

一种基于栅极预过冲电压的IGBT结温监测方法技术

技术编号:41328735 阅读:24 留言:0更新日期:2024-05-13 15:06
本发明专利技术公开了一种基于栅极预过冲电压的IGBT结温监测方法,其包括以下步骤:S1、通过加热板与热成像仪得到不同工作条件下同规格IGBT开启时的栅极预过冲电压与结温;S2、根据所述栅极预过冲电压与IGBT结温,通过曲线拟合建立结温监测模型;S3、获取目标IGBT的工作条件,并监测其开启时的栅极电压;S4、提取目标IGBT开启时的栅极预过冲电压;S5、根据结温监测模型与提取出的栅极预过冲电压完成结温监测。本发明专利技术提出的栅极预过冲电压仅与温度线性相关,解决了现有基于温敏电参数的监测方法易受集电极‑发射极电压和集电极电流影响的问题。且该方法具有监测结构简单、计算过程简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域,具体涉及一种基于栅极预过冲电压的igbt结温监测方法。


技术介绍

1、电力电子设备近年来发展迅速,被应用于很多大型的领域。绝缘栅双极晶体管(igbt)是应用最广泛的功率器件。igbt模块在风力发电、电力牵引等应用中发挥着重要作用。igbt模块的状态直接影响到整个系统的可靠性。igbt模块的老化和失效主要受热应力的影响,包括平均温度和温度波动。每升高10℃,igbt模块的失效量将增加一倍。因此,对igbt模块进行温度监测对igbt可靠性评估和健康管理具有重要意义。igbt温度监测引起了广泛的关注,并提出了大量的温度监测方法。目前的方法主要分为四大类,包括物理接触法、非物理接触法、热阻抗模型法和基于温度敏感电参数的方法。其中,基于温度敏感电参数的方法具有易于集成和快速响应的优点,在实际应用中非常有前景。但是大多数温度敏感电参数不仅受温度的影响,还与igbt集电极-发射极电压和集电极电流有关。这意味着如果这些温度敏感电参数用于温度监测,则必须安装集电极-发射极电压和集电极电流传感器。同时,在实际应用中,需要对集电极-发射极电压和集电极电流进行校准,这增加了应用的复杂性。


技术实现思路

1、本专利技术提出了一种基于栅极预过冲电压的igbt结温监测方法。栅极预过冲电压是由寄生栅极电感上的栅极电流浪涌引起的。器件开通时的栅极电流变化率与内部栅极电阻密切相关。因此,栅极预过冲电压可以间接表征内部栅极电阻的变化。而igbt的内部栅极电阻与温度呈线性关系。因而可以利用栅极预过冲电压来估计igbt结温。更关键的是,栅极预过冲电压不受igbt工作参数(集电极-发射极电压和集电极电流)的影响。因此,基于栅极预过冲电压的方法不需要集电极-发射极电压和集电极电流传感器,大大简化了该温度监测方法的硬件结构。

2、为了达到上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案为:

3、提供一种基于栅极预过冲电压的igbt结温监测方法,其包括以下步骤:

4、s1、通过加热板与热成像仪得到不同工作条件下同规格igbt开启时的栅极预过冲电压与结温;

5、s2、根据所述栅极预过冲电压与igbt结温,通过曲线拟合建立结温监测模型;

6、s3、获取目标igbt的工作条件,并监测其开启时的栅极电压;

7、s4、提取目标igbt开启时的栅极预过冲电压;

8、s5、根据结温监测模型与提取出的栅极预过冲电压完成结温监测。

9、进一步地,所述步骤s1中的栅极预过冲电压是指igbt导通过程中栅极电压的第一次电压过冲。

10、进一步地,所述步骤s2中的拟合模型如下:

11、t=a·vpo-b

12、其中,t为igbt结温,a和b为拟合模型的参数,vpo为栅极预过冲电压。

13、进一步地,所述步骤s4的具体方法为:

14、根据公式:

15、

16、其中rg为igbt的栅极电阻的电阻值;cge为栅极电容的电容值;vth为阈值电压;vga为米勒平台电压;通过峰值检测电路得到igbt开启后0~t2时间段内栅极电压的峰值电压,即栅极预过冲电压。

17、本专利技术的有益效果为:提出的栅极预过冲电压仅与温度线性相关,解决了现有基于温敏电参数的监测方法易受集电极-发射极电压和集电极电流影响的问题。且该方法具有监测结构简单、计算过程简单等优点。

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【技术保护点】

1.一种基于栅极预过冲电压的IGBT结温监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于栅极预过冲电压的IGBT结温监测方法,其特征在于,所述步骤S1中的栅极预过冲电压是指IGBT导通过程中栅极电压的第一次电压过冲。

3.根据权利要求1所述的一种基于栅极预过冲电压的IGBT结温监测方法,其特征在于,所述步骤S2中的拟合模型如下:

4.根据权利要求1所述的一种MOSFET寿命预测方法,其特征在于,所述步骤S4的具体方法为:

【技术特征摘要】

1.一种基于栅极预过冲电压的igbt结温监测方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于栅极预过冲电压的igbt结温监测方法,其特征在于,所述步骤s1中的栅极预过冲电压是指igbt导通过程中栅极电压的第一次电...

【专利技术属性】
技术研发人员:伍伟高崇兵舒玉露
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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