[发明专利]一种IGBT模块工作结温的在线检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种IGBT模块工作结温的在线检测系统，其特征在于，包括：

主电路单元，与IGBT模块连接；所述的主电路单元包括直流电压源V、电容C、电感L和功率二极管D；其中，直流电压源V的正极与电容C的一端、电感L的一端和功率二极管D的阴极相连，电感L的另一端与功率二极管D的阳极和IGBT模块的集电极相连，IGBT模块的功率发射极与直流电压源V的负极和电容C的另一端相连；

温控单元，用于调控IGBT模块的环境温度；

采样单元，用于在IGBT模块由导通状态切换至关断状态的瞬态过程间采集电容C两端的直流母线电压V_dc和IGBT模块的导通电流I_c；

驱动单元，用于为IGBT模块的基极提供开关控制信号，以控制IGBT模块由导通状态切换至关断状态，进而调控IGBT模块的导通电流I_c；

结温检测单元，用于采集IGBT模块的功率发射极与驱动发射极两端的电压信号V_Ee，提取电压信号V_Ee在IGBT模块关断过程中两次电压变化之间的温敏时间t_d-eE；所述的结温检测单元内存有各种运行工况下关于直流母线电压V_dc、IGBT模块的导通电流I_c、IGBT模块的工作结温T_j以及温敏时间t_d-eE的数据表格以及函数模型；进而根据IGBT模块由导通状态切换至关断状态的瞬态过程间的直流母线电压V_dc、IGBT模块的导通电流I_c以及温敏时间t_d-eE，通过查表或函数模型计算得到IGBT模块的工作结温T_j。

2.根据权利要求1所述的在线检测系统，其特征在于：所述的结温检测单元包括：

电压捕获模块，用于捕获在关断过程中IGBT模块的功率发射极与驱动发射极两端的电压信号V_Ee；

隔离模块，用于对电压信号V_Ee进行隔离转换；

比较模块，用于使隔离转换后的电压信号V_Ee与给定的阈值电压进行比较，生成具有与电压信号V_Ee变化相对应的两次脉冲的脉冲信号；

计时测量模块，用于测量所述的脉冲信号中两次脉冲之间的温敏时间t_d-eE；

结温计算模块，其内部存有各种运行工况下关于直流母线电压V_dc、IGBT模块的导通电流I_c、IGBT模块的工作结温T_j以及温敏时间t_d-eE的数据表格以及函数模型，进而根据IGBT模块由导通状态切换至关断状态的瞬态过程间的直流母线电压V_dc、IGBT模块的导通电流I_c以及温敏时间t_d-eE，通过查表或函数模型计算得到IGBT模块的工作结温T_j。

3.根据权利要求2所述的在线检测系统，其特征在于：所述的电压捕获模块包括三个电阻R1～R3、运算放大器U1和双向模拟开关H；其中：电阻R1的一端接收IGBT模块基极的开关控制信号，另一端与电阻R3的一端和运算放大器U1的反相输入端相连；电阻R2的一端接IGBT模块驱动发射极的电压，另一端与运算放大器U1的正相输入端相连；电阻R3的另一端与运算放大器U1的输出端和双向模拟开关H的控制端相连，双向模拟开关H的输入端接IGBT模块功率发射极的电压，双向模拟开关H的输出端输出电压信号V_Ee。