[發(fā)明專利]IGBT模塊殼溫的估算方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811044911.9
• 申請(qǐng)日: 2018-09-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109186795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 成星;趙鵬;皮彬彬;黃洋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇中科君芯科技有限公司
• 主分類號(hào): G01K7/04
• 分類號(hào): G01K7/04;G01K1/14
• 代理公司: 無(wú)錫市大為專利商標(biāo)事務(wù)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(lián)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(dǎo)過(guò)程；當(dāng)IGBT模塊輸出電流為正弦波時(shí)，

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

其中Cth為當(dāng)前電流頻率對(duì)應(yīng)的熱容值，Rth為當(dāng)前電流頻率對(duì)應(yīng)的熱阻值，ΔT(n-1)為IGBT模塊在第n-1個(gè)采樣周期的溫度傳感器測(cè)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(gè)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(gè)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(gè)采樣周期散熱片上溫度傳感器測(cè)量值。

2.如權(quán)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到，測(cè)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(cè)溫元件，采集測(cè)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(cè)量穩(wěn)態(tài)時(shí)測(cè)溫元件溫度Tc和溫度傳感器溫度Ts，

當(dāng)前電流頻率對(duì)應(yīng)的熱阻值Rth(f)＝(Tc-Ts)/Ir

改變電流頻率f多次測(cè)量，模擬出熱阻值Rth(f)隨電流頻率f變化曲線；

根據(jù)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(quán)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到，測(cè)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(cè)量測(cè)溫元件溫度和溫度傳感器溫度，記錄測(cè)溫元件溫度上升一個(gè)設(shè)定溫度過(guò)程所用時(shí)間T，同時(shí)記錄測(cè)溫元件溫度上升一個(gè)設(shè)定溫度結(jié)束時(shí)刻的測(cè)溫元件溫度Tc′和溫度傳感器溫度Ts′，計(jì)算出當(dāng)前電流頻率對(duì)應(yīng)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(cè)量，模擬出熱容值Cth(f)隨電流頻率f變化曲線；

根據(jù)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(quán)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(quán)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。