[发明专利]一种SiC MOSFET模块的寿命预测方法及系统

说明书

本发明公开一种SiC MOSFET模块的寿命预测方法，包括以下步骤：步骤1，采集NTC热敏电阻上电流为3mA～5mA时的电压信号；步骤2，将电压信号转换为频率信号；步骤3，将步骤2的频率信号转化为数字信号，即为SiC MOSFET模块的当前时刻温度T_j；步骤4，当前时刻温度T_j高于结温最高值T_max时，进行过温保护；步骤5，记录SiC MOSFET模块工作时结温波动的次数；步骤6，结温波动的次数达到预设的结温波动次数最高值N_fmax时，即已达预期使用寿命。本发明还公开一种SiC MOSFET模块的寿命的预测系统，本发明解决了现有技术中存在的SiC MOSFET模块的寿命预测不准确的问题。

技术领域

本发明属于电子技术领域，涉及一种SiC MOSFET模块的寿命预测方法，具体还涉及一种SiC MOSFET模块的寿命的预测系统。

背景技术

SiC MOSFET模块是由SiC MOSFET器件、续流二极管或者还有肖特基二极管通过特定的电路桥接封装而成的半导体模块，封装后的SiC MOSFET模块直接应用于电机驱动、逆变器、转换器等设备上；SiC MOSFET模块的运行温度是非常重要的参数，关乎设备的正常运行。SiC MOSFET模块通常由半桥连接的两个SiC MOSFET器件和一个NTC热敏电阻构成，通过NTC热敏电阻可实时监测SiC MOSFET模块的运行温度。目前市面上SiC MOSFET驱动板都没有设计过热保护和寿命预测功能，只是在靠近SiC MOSFET模块的散热器上安装一个温度传感器，把温度信号采集到处理器中，通过采样值算出散热器表面温度来估算SiC MOSFET内部的温度；用这种方法由于温度传感器在散热器上的安装位置、热阻等因素对采样值影响很大，导致所测温度准确度不高，无法对模块进行精确的过温保护以及寿命预测。

发明内容

本发明的目的是提供一种SiC MOSFET模块的寿命预测方法，解决了现有技术中存在的SiC MOSFET模块的寿命预测不准确的问题。

本发明所采用的技术方案是，

一种SiC MOSFET模块的寿命预测方法，待测的SiC MOSFET模块包括两个半桥连接的SiC MOSFET器件和一个NTC热敏电阻，将NTC热敏电阻与电压采集电路连接，驱动结构与SiC MOSFET模块连接，具体包括以下步骤：

步骤1，利用电压采集电路采集NTC热敏电阻上电流为3mA～5mA时热敏电阻的电压信号；

步骤2，将步骤1的电压信号转换为频率信号F_j；

步骤3，将步骤2的频率信号F_j转化为数字信号，数字信号即为SiC MOSFET模块的当前时刻温度T_j；

步骤4，将当前时刻温度T_j与设定的结温最高值T_max进行比较，在温度T_j高于结温最高值T_max时，对SiC MOSFET模块进行过温保护，T_max为SiC MOSFET模块能正常工作的最高温度；

步骤5，根据T_j记录SiC MOSFET模块工作时的结温波动的次数，T_j完成一次从T_jmin至T_jmax的变化算作一次结温波动，其中T_jmax是SiC MOSFET模块一次工作时的最高温度，T_jmin是SiC MOSFET模块一次工作时的最低温度；

步骤6，记录SiC MOSFET模块结温波动ΔT_j大于预设结温波动ΔT的总次数，待总次数达到预设的结温波动次数最高值N_fmax时，驱动结构提示SiC MOSFET模块已达预期使用寿命。