[發明專利]半導體功率器件動態結溫的實時在線預測方法有效
| 申請號： | 201711273620.2 | 申請日： | 2017-12-06 |
| 公開（公告）號： | CN108072821B | 公開（公告）日： | 2018-11-16 |
| 發明（設計）人： | 姚瑱;余國軍;苗茂宇;徐小軍;錢巍;李勇;徐正華 | 申請（專利權）人： | 南京埃斯頓自動控制技術有限公司 |
| 主分類號： | G01R31/26 | 分類號： | G01R31/26 |
| 代理公司： | 江蘇圣典律師事務所 32237 | 代理人： | 程化銘 |
| 地址： | 211100 江蘇省南*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 結溫 離散化 功率器件 半導體功率器件 閉環控制 迭代計算 實時在線 電參數 實時性 采樣 擬合 熱阻 可靠性設計 復用系統 實際工程 壽命預測 系統硬件 在線迭代 在線計算 創新性 原系統 保證 處理器 預測 復用 契合 優化 電路 節約 應用 | ||
1.一種半導體功率器件動態結溫的實時在線預測方法，包括以下步驟：
步驟一：獲取半導體功率器件的工作狀態參數：功率模塊輸出電流、功率模塊母線電壓和功率模塊所在的散熱器溫度；
步驟二：獲取半導體功率器件損耗參數：在給定溫度下流過半導體功率器件電流IT對應的導通壓降UCE、開通損耗Eon和關斷損耗Eoff；
步驟三：根據獲取的流過半導體功率器件電流IT對應的導通壓降UCE，計算出這一個計算周期TS對應的半導體功率器件導通損耗PDC：
PDC＝UCE*IT*D
D為一個計算周期TS內半導體功率器件的導通占空比；
步驟四：根據獲取半導體功率器件在電流IT對應的開通損耗Eon和關斷損耗Eoff，計算出半導體功率器件的開關損耗Psw：
Psw＝(Eon+Eoff)*f
f為半導體功率器件的開關頻率；
步驟五：根據步驟三和步驟四求得的導通損耗和開關損耗，求出半導體功率器件的總損耗P：
P＝PDC+Psw；
步驟六：計算半導體功率器件結與散熱器表面的溫度差ΔTtjh1：
其中：ΔTtjh0為上一個周期結束后功率器件結與散熱器表面的溫度差，λ是通過對功率模塊動態熱阻曲線進行優化擬合之后得到的，且與計算周期TS以及動態熱阻曲線相關的離散化系數；為計算周期TS對應的功率模塊的瞬態熱阻；
步驟七：迭代計算出每一時刻功率器件的結溫：重復步驟一～步驟六，然后對上一個周期計算的結果進行迭代運算之后與散熱器的實時溫度相加，實時在線預測得到功率模塊內每一個半導體功率器件的結溫。
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