[發明專利]IGBT模塊殼溫的估算方法

在審

• 申請號: 201811044911.9
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109186795A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發明（設計）人: 成星;趙鵬;皮彬彬;黃洋
• 申請（專利權）人: 江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號: G01K7/04
• 分類號: G01K7/04;G01K1/14
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙) 32104
• 代理人: 曹祖良;屠志力

1.一種IGBT模塊殼溫的估算方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1，采用熱阻與熱容并聯的熱電路模型模擬IGBT模塊的IGBT芯片正下方IGBT模塊外殼的熱傳導過程；當IGBT模塊輸出電流為正弦波時，

采樣IGBT模塊的散熱片上溫度傳感器測量值；IGBT模塊在第n個采樣周期中，溫度傳感器測量值與IGBT模塊殼溫的溫度差為：

其中Cth為當前電流頻率對應的熱容值，Rth為當前電流頻率對應的熱阻值，ΔT(n-1)為IGBT模塊在第n-1個采樣周期的溫度傳感器測量值與IGBT模塊殼溫的溫度差，Δt為采樣周期，I為IGBT模塊在第n個采樣周期的電流；

IGBT模塊殼溫為IGBT模塊的IGBT芯片正下方IGBT模塊外殼溫度；

步驟S2，IGBT模塊在第n個采樣周期中，IGBT模塊殼溫的估算值Tc(n)為：

Tc(n)＝Ts(n)+△T(n) (2)

其中Ts(n)為IGBT模塊在第n個采樣周期散熱片上溫度傳感器測量值。

2.如權利要求1所述的IGBT模塊殼溫的估算方法，其特征在于，

熱阻值通過實驗測量得到，測量方法為：

在IGBT模塊下方的散熱片上打孔，孔延伸至IGBT金屬底板，在孔中IGBT金屬底板處粘貼測溫元件，采集測溫元件溫度和散熱片上溫度傳感器溫度，使IGBT模塊輸出額定電流Ir，電流頻率為f，測量穩態時測溫元件溫度Tc和溫度傳感器溫度Ts，

當前電流頻率對應的熱阻值Rth(f)＝(Tc-Ts)/Ir

改變電流頻率f多次測量，模擬出熱阻值Rth(f)隨電流頻率f變化曲線；

根據熱阻值Rth(f)隨電流頻率f變化曲線求得公式(1)中的Rth。

3.如權利要求2所述的IGBT模塊殼溫的估算方法，其特征在于，

熱容值通過實驗測量得到，測量方法為：

在IGBT模塊冷卻后，使IGBT模塊輸出m倍額定電流、電流頻率為f，測量測溫元件溫度和溫度傳感器溫度，記錄測溫元件溫度上升一個設定溫度過程所用時間T，同時記錄測溫元件溫度上升一個設定溫度結束時刻的測溫元件溫度Tc′和溫度傳感器溫度Ts′，計算出當前電流頻率對應的熱容值

Cth(f)＝-T/Rth(f)*ln(1-(Tc′-Ts′/m*Ir*Rth(f)))

改變電流頻率f多次測量，模擬出熱容值Cth(f)隨電流頻率f變化曲線；

根據熱容值Cth(f)隨電流頻率f變化曲線求得公式(1)中的Cth。

4.如權利要求2或3所述的IGBT模塊殼溫的估算方法，其特征在于，

f初始值取1Hz。

5.如權利要求3所述的IGBT模塊殼溫的估算方法，其特征在于，

m取1.5。