[發明專利]基于驅動電路自適應調節的功率模塊熱管理裝置及方法

有效

• 申請號: 201510069108.0
• 申請日: 2015-02-10
• 公開（公告）號: CN104765300B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 周雒維;于燕來;吳軍科;杜雄;孫鵬菊
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司11228
• 代理人: 朱振德

1.基于驅動電路自適應調節的功率模塊熱管理裝置，其特征在于：包括設置于驅動電路和IGBT柵極之間的DSP模擬電壓輸出電路、IGBT柵極充電控制回路和IGBT柵極放電控制回路；

所述IGBT柵極充電控制回路，用于給IGBT柵極寄生電容提供充電回路，同時控制充電電流峰值；所述IGBT柵極放電控制回路，用于給IGBT柵極寄生電容提供放電回路，同時控制放電電流峰值；所述DSP模擬電壓輸出電路，用于產生IGBT柵極充電控制回路和IGBT柵極放電控制回路的控制電壓；

所述IGBT柵極充電控制回路包括第一三極管、第一集電極電阻和第一基極電阻；所述第一三極管的發射極連接于驅動電路輸出端；所述第一三極管集電極串接電阻后連接于IGBT柵極；所述第一三極管的基極串聯電阻后與DSP模擬電壓輸出電路連接；

所述IGBT柵極放電控制回路包括第二三極管、第二集電極電阻和第二基極電阻；所述第二三極管的發射極連接于驅動電路輸出端；所述第二三極管集電極串接電阻后與IGBT柵極連接；所述第二三極管的基極串聯電阻后與DSP模擬電壓輸出電路連接。

2.根據權利要求1所述的基于驅動電路自適應調節的功率模塊熱管理裝置，其特征在于：所述DSP模擬電壓輸出電路包括運算放大器、第一電容和第二電容；所述第一電容、第二電容分別與運算放大器控制端連接；所述運算放大器的反向輸入端與輸出端連接；所述運算放大器的輸出端與三極管基極控制電壓端連接；所述運算放大器的同相輸入端與DSP的給定模擬電壓輸出端連接。

3.一種基于驅動電路自適應調節的功率模塊熱管理方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1：設置溫度允許的波動范圍；

S2：通過溫度傳感器來測量功率模塊底殼溫度；

S3：計算實時溫度信息與溫度參考量之間的差值；

S4：根據差值來確定需要升溫控制還是降溫控制；當差值為正時降溫；差值為負時升溫；

S5：按照以下方案，分別調節驅動電路中IGBT柵極電流的峰值：

在升溫過程中，減小DSP模擬電壓輸出電路輸出的IGBT柵極放電控制回路基極給定電壓，同時增加DSP模擬電壓輸出電路輸出的IGBT柵極充電控制回路基極給定電壓；

在降溫過程中，增加DSP模擬電壓輸出電路輸出的IGBT柵極放電控制回路基極給定電壓，同時減小DSP模擬電壓輸出電路輸出的IGBT柵極充電控制回路基極給定電壓；

S6：重復步驟S1-S5，直到達到溫度控制目標值；

所述IGBT柵極充電控制回路包括第一三極管、第一集電極電阻和第一基極電阻；所述第一三極管的發射極連接于驅動電路輸出端；所述第一三極管集電極串接電阻后連接于IGBT柵極；所述第一三極管的基極串聯電阻后與DSP模擬電壓輸出電路連接；

所述IGBT柵極放電控制回路包括第二三極管、第二集電極電阻和第二基極電阻；所述第二三極管的發射極連接于驅動電路輸出端；所述第二三極管集電極串接電阻后與IGBT柵極連接；所述第二三極管的基極串聯電阻后與DSP模擬電壓輸出電路連接。

4.根據權利要求3所述的基于驅動電路自適應調節的功率模塊熱管理方法，其特征在于：所述DSP模擬電壓輸出電路包括運算放大器、第一電容和第二電容；所述第一電容、第二電容分別與運算放大器控制端連接；所述運算放大器的反向輸入端與輸出端連接；所述運算放大器的輸出端與三極管基極控制電壓端連接；所述運算放大器的同相輸入端與DSP的給定模擬電壓輸出端連接。