[发明专利]一种IGBT器件温度在线测量方法及装置

说明书

本发明公开了一种IGBT器件温度在线测量方法及装置，该方法包括：将工作状态下的待测IGBT器件置于第一预设温度中，采集开通过程待测IGBT器件的栅极电压；根据栅极电压计算得到待测IGBT器件第一预设温度下的开通米勒平台时延；改变第一预设温度的值，计算得到多个预设温度下的开通米勒平台时延；根据第一预设温度下的开通米勒平台时延和多个预设温度下的开通米勒平台时延计算得到待测IGBT器件的工作温度。本发明实施例提供的IGBT器件温度在线测量方法及装置，可以实现IGBT器件的温度在线测量，同时测量方法简单，易操作；并且通过该在线测量方法还可以实现IGBT工作状态的在线监控。

技术领域

本发明涉及功率半导体器件以及电力电子应用技术领域，具体涉及一种IGBT器件温度在线测量方法及装置。

背景技术

随着现代电力电子技术不断向高频率，大功率方向发展，IGBT器件的工作环境温度越来越高。而根据阿伦尼斯模型，温度每上升10℃，器件使用可靠性大概下降一半，会严重威胁系统的可靠运行。因此，在IGBT器件工作条件下芯片温度的快速准确测量具有十分重要的意义。

现有技术中，大多采用电学法实现IGBT器件温度的测量。在这些测量方法中部分测温方法需要切断IGBT器件的正常工作状态，接通特定的测试电流采集数据，还有一部分方法可实现在线测量，但测量电路较为复杂，参数不易提取，而且容易受到周围电磁环境的干扰，影响测量精度。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种IGBT器件温度在线测量方法及装置，以解决现有技术中IGBT器件温度无法在线测量的技术问题。

本发明提出的技术方案如下：

本发明实施例第一方面提供一种IGBT器件温度在线测量方法，该温度在线测量方法包括如下步骤：将工作状态下的待测IGBT器件置于第一预设温度中，采集开通过程待测IGBT器件的栅极电压；根据所述栅极电压计算得到待测IGBT器件第一预设温度下的开通米勒平台时延；改变所述第一预设温度的值，计算得到多个预设温度下的开通米勒平台时延；根据所述第一预设温度下的开通米勒平台时延和所述多个预设温度下的开通米勒平台时延计算得到待测IGBT器件的工作温度。

可选地，计算得到预设温度下的开通米勒平台时延，包括：将待测IGBT器件开通过程中不同时刻的栅极电压和前一时刻的栅极电压进行计算，得到电压差值；判断所述电压差值和预设阈值的大小；当所述电压差值大于预设阈值时，输出第一信号脉冲；当所述电压差值小于预设阈值时，输出第二信号脉冲；根据所述第一信号脉冲和所述第二信号脉冲计算得到预设温度下的开通米勒平台时延。

可选地，根据所述第一预设温度下的开通米勒平台时延和所述多个预设温度下的开通米勒平台时延计算得到IGBT器件的工作温度，包括：根据所述第一预设温度下的开通米勒平台时延和所述多个预设温度下的开通米勒平台时延拟合计算得到校温曲线；根据所述校温曲线得到不同时刻待测IGBT器件的工作温度。

可选地，所述第一信号脉冲的值为1，所述第二信号脉冲的值为0。

本发明实施例第二方面提供一种IGBT器件温度在线测量装置，该在线测量装置包括：栅极电压源、集电极电压源、栅极驱动器、数据采集仪、温箱及微处理器，所述栅极电压源连接所述栅极驱动器的一端，所述栅极驱动器的另一端连接待测IGBT器件的栅极及数据采集仪，所述集电极电压源的一端连接待测IGBT器件的集电极，所述集电极电压源的另一端连接数据采集仪并接地；所述数据采集仪用于采集不同时刻待测IGBT器件的栅极电压；所述温箱连接待测IGBT器件，用于控制待测IGBT器件的温度；所述微处理器连接所述数据采集仪和温箱，用于根据如本发明实施例第一方面及第一方面任一项所述的IGBT器件温度在线测量方法得到待测IGBT器件的工作温度。

可选地，该IGBT器件温度在线测量装置还包括：栅极电阻，所述栅极电阻的一端连接所述栅极驱动器的另一端，所述栅极电阻的另一端连接待测IGBT器件的栅极及数据采集仪。