[發(fā)明專(zhuān)利]功率器件的結(jié)溫估算方法、功率器件、電機(jī)控制器及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011641199.8
• 申請(qǐng)日: 2020-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112765786A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王宇;韓浩;黃立勇;黃宜坤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 聯(lián)合汽車(chē)電子有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/20
• 代理公司: 上海思微知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 曹廷廷

本申請(qǐng)實(shí)施例公開(kāi)了一種功率器件的結(jié)溫估算方法、功率器件、電機(jī)控制器及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其中所述方法包括：獲取第一功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，對(duì)所述開(kāi)關(guān)損耗和所述導(dǎo)通損耗進(jìn)行損耗計(jì)算得到所述第一功率器件的平均損耗，根據(jù)所述第一功率器件的平均損耗計(jì)算所述第一功率器件的總溫升，確定所述第一功率器件相鄰的溫度傳感器并根據(jù)所述溫度傳感器計(jì)算冷卻水的水溫，對(duì)所述第一功率器件的總溫升和所述冷卻水的水溫進(jìn)行結(jié)溫估算得到所述第一功率器件的結(jié)溫。通過(guò)實(shí)施本申請(qǐng)，能準(zhǔn)確估算功率器件MOSFET的結(jié)溫，進(jìn)而依據(jù)該結(jié)溫對(duì)功率器件MOSFET進(jìn)行過(guò)溫保護(hù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種功率器件的結(jié)溫估算方法、功率器件、電機(jī)控制器及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

在低壓電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品中，48V的電機(jī)控制器無(wú)法使用高壓產(chǎn)品中的絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)作為功率器件，轉(zhuǎn)而使用金氧半場(chǎng)效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)，以同步達(dá)到良好的降本效果。不同于高壓電機(jī)控制器使用陶瓷覆銅板(Direct Bonding Copper，DBC)作為功率基板，48V電機(jī)控制器一般選擇厚銅印刷電路板(Printed Circuit Board，PCB)作為功率基板，在該功率基板上表粘貼功率器件MOSFET。相比于傳統(tǒng)的功率器件DBC封裝工藝，厚銅PCB在散熱路徑上的熱阻一般為DBC方案的幾倍，導(dǎo)致厚銅PCB上表貼的功率器件MOSFET的結(jié)溫很高，存在較大的熱風(fēng)險(xiǎn)。因此在電機(jī)控制器運(yùn)行過(guò)程中需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功率器件MOSFET的結(jié)溫來(lái)做過(guò)溫保護(hù)，防止功率器件MOSFET過(guò)溫失效。

目前，常用的過(guò)溫保護(hù)方案是采集功率器件MOSFET周邊的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(Negative Temperature Coefficient，NTC)或正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PositiveTemperature Coefficient，PTC)等溫度傳感器的溫度來(lái)做過(guò)溫保護(hù)。但這些溫度傳感器的溫度僅能測(cè)量到功率器件MOSFET底部的外殼溫度(簡(jiǎn)稱(chēng)殼溫)，無(wú)法測(cè)量功率器件MOSFET的結(jié)溫，進(jìn)而無(wú)法很好地、準(zhǔn)確地對(duì)功率器件MOSFET進(jìn)行過(guò)溫保護(hù)。

因此，亟需提出一種功率器件MOSFET的結(jié)溫估算方案，以準(zhǔn)確估算出功率器件MOSFET的結(jié)溫，進(jìn)而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)功率器件MOSFET的過(guò)溫保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種功率器件的結(jié)溫估算方法、功率器件及計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，能準(zhǔn)確估算功率器件MOSFET的結(jié)溫，進(jìn)而依據(jù)該結(jié)溫對(duì)功率器件MOSFET進(jìn)行過(guò)溫保護(hù)。

第一方面，提供了一種功率器件的結(jié)溫估算方法，該方法包括：

獲取第一功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，所述開(kāi)關(guān)損耗為所述第一功率器件在通斷時(shí)產(chǎn)生的功率損耗，所述導(dǎo)通損耗為所述第一功率器件在導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的功率損耗；

對(duì)所述開(kāi)關(guān)損耗和所述導(dǎo)通損耗進(jìn)行損耗計(jì)算，得到所述第一功率器件的平均損耗；

根據(jù)所述第一功率器件的平均損耗，計(jì)算所述第一功率器件的總溫升；

確定所述第一功率器件相鄰的溫度傳感器，根據(jù)所述溫度傳感器計(jì)算冷卻水的水溫，所述冷卻水用于冷卻所述第一功率器件；

對(duì)所述第一功率器件的總溫升和所述冷卻水的水溫進(jìn)行結(jié)溫估算，得到所述第一功率器件的結(jié)溫。

可選的，所述獲取第一功率器件的開(kāi)關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗包括：

根據(jù)所述第一功率器件的電學(xué)參數(shù)，從開(kāi)關(guān)損耗表中查詢與所述電學(xué)參數(shù)匹配的開(kāi)關(guān)損耗，所述開(kāi)關(guān)損耗表中記錄有不同電學(xué)參數(shù)與不同開(kāi)關(guān)損耗之間的映射關(guān)系；

根據(jù)所述第一功率器件的導(dǎo)通電阻、導(dǎo)通電流及導(dǎo)通時(shí)間，計(jì)算所述第一功率器件的導(dǎo)通損耗。