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【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
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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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...
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