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《一种新型的基于vce-on的igbt模块结温实时估测法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、一种新型的基于Vce-on的IGBT模块结温实时估测法*文星，杜明星，景雷，魏克新（天津理工大学天津市复杂系统控制理论及应用实验室，天津300384）摘要：文中提出了一种新型的利用通态Vce-on实时估测结温的方法。首先分析了被测IGBT模块通态Vce-on与温度的相关性，然后通过软件提取了模块的互连材料参数，该方法大大降低了实验成本，操作也更加简便。最为重要的是，充分考虑了内部材料电阻对IGBT模块结温的影响，并对其进行了补偿。最后，通过比较红外摄像仪测量结果和实时估测结温验证了该方法的有效性。关键词：I
2、GBT模块；通态Vce-on；结温；参数提取中图分类号：TN386.2文献标识码：BAnovelreal-timeestimationmethodofjunctiontemperatureusingon-statebasedonVce-onforIGBTmoduleWenXing,DuMingxing,JingLei，,WeiKexin(TianjinComplexSystemControlTheoryandApplicationLaboratory,TianjinUniversityofTechnolog
3、y,Tianjin300384,China)Abstract:aAnovelmethodforreal-timeestimationofthejunctiontemperatureusingon-stateVce-onisproposedinthispaper.Thedependencecorrelationbetweenoftemperatureonthe-stateVce-oninandthetemperatureofIGBTmoduleisanalyzedfirstly,andthen,thepara
4、metersoftheinterconnectionmaterialsareextractedusingsimulationsoftware,whichgreatlyreducestheexperimentalcostandtheoperationiseasier.Mostimportantly,theinfluenceofinterconnectionmaterialresistanceonIGBTmoduleisfullytakenintoaccount,andcompensationisgiven.F
5、inally,thispaperprovesthevalidityoftheproposedmethodbycomparingthemeasurementresultsbyinfraredcamerawiththerealtimeestimationresultsbyproposedmethod.Keywords:IGBTmodule,on-stateVce-on,junctiontemperature,parametersextraction0.引言*基金项目：天津市自然科学基金项目（17JCYBJC21
6、300）；国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项（2017YFB0102504）近年来，电力电子系统广泛应用于各行各业，如新能源开发、航天航空、自动驾驶、铁路运输等[1-2]。电力电子系统由不同的元器件组成,其中，功率器件是系统可靠性关键部件之一[3-5],其对整个电力电子系统的可靠性和鲁棒性至关重要。研究表明，IGBT模块是电力电子系统中最脆弱的部件，因其不断受到温度梯度、温度波动和电子元件损耗等作用[6-8]。IGBT模块作为电力电子系统的核心部件，其失效可能引起整个系统的运行中断。为了实现系统的长期可
7、靠运行，对IGBT模块结温的精确测量是十分必要的。目前，结温测量主要有两种方法——直接法和间接法。直接法主要包括光学法和物理接触法，如光纤、红外热成像仪、热电偶等。因该方法需与芯片进行紧密的物理接触，这在变换器正常工作期间是无法实现。间接法主要指热敏电参数法TSEPs（Thermo-SensitiveElectricalParameters），因其无需改变IGBT模块结构而大受欢迎。近年来许多学者都采用TSEPs来实现结温的实时测量。最常用的TSEPs包括集射通态电压Vce-on[9-10]，阈值电压VGE
8、(th)[11-12]，门极电流Ige[13]等。文献[14]比较了各个TSEPs在7个不同标准下的可行性。该文总结得出低电流下的饱和Vce-on测量精度最佳，是最适合的TSEP，但其不适宜在线测量。相反，大电流下的通态Vce-on可以实现离线和在线测量，但其在线测量精确不佳。因此，为了克服这些缺陷，设计精确的Vce-on测量电路是很有必要的。文献[1，15-16]提出了准确测量集射通态电压Vce-on的电路，这
