[发明专利]一种IGBT的结温监测方法、装置和系统

权利要求书

1.一种IGBT的结温监测方法，其特征在于，包括：

当被测IGBT设于校准曲线测试电路中时，控制所述校准曲线测试电路测试所述被测IGBT在不同结温下的管压降，以得到所述被测IGBT的结温校准曲线；其中，所述结温校准曲线记录了所述被测IGBT的管压降与结温的对应关系；

在得到所述被测IGBT的结温校准曲线之后，当所述被测IGBT设于热阻测试电路中时，控制所述热阻测试电路测量所述被测IGBT处于预设功率损耗下的管压降；

根据所述被测IGBT处于所述预设功率损耗下的管压降和所述结温校准曲线，获取所述被测IGBT处于所述预设功率损耗下的结温，以计算所述被测IGBT的热阻；

在计算所述被测IGBT的热阻之后，在所述被测IGBT投入实际工程运行的过程中，根据所述被测IGBT的热阻和实际功率损耗，计算所述被测IGBT的实时结温；

所述热阻测试电路包括对拖电路、门极驱动单元、测量电流源和管压降测量单元；其中，所述对拖电路由两个相同的半桥功率子模块组成，两个半桥功率子模块之间通过负载电抗连接；每一所述半桥功率子模块均包括两个相同的功率开关器件；

当所述被测IGBT设于所述热阻测试电路中时，以所述被测IGBT作为任一所述半桥功率子模块中的一个功率开关器件，以与所述被测IGBT相同的三个陪测IGBT作为另外的三个功率开关器件；所述被测IGBT的发射极与所述测量电流源的正极连接，所述被测IGBT的集电极与所述测量电流源的负极连接，所述管压降测量单元并联于所述被测IGBT的集电极和发射极；所述被测IGBT和每一所述陪测IGBT的门极均与所述门极驱动单元连接；

所述控制所述热阻测试电路测量所述被测IGBT处于预设功率损耗下的管压降，具体包括：

控制所述门极驱动单元发出第一触发信号，以导通所述被测IGBT和每一所述陪测IGBT，以使所述被测IGBT上产生负载电流并处于所述预设功率损耗下；

当所述被测IGBT处于热平衡状态之后，控制所述门极驱动单元发出第二触发信号，以关断所述被测IGBT和每一所述陪测IGBT；

当所述被测IGBT上的负载电流降为零后，控制所述门极驱动单元发出第三触发信号，以导通所述被测IGBT；并控制所述测量电流源向所述被测IGBT通入预设测量电流；

控制所述管压降测量单元测量所述被测IGBT处于所述预设功率损耗下的管压降。

2.如权利要求1所述的IGBT的结温监测方法，其特征在于，所述在所述被测IGBT投入实际工程运行的过程中，根据所述被测IGBT的热阻和实际功率损耗，计算所述被测IGBT的实时结温，具体包括：

在所述被测IGBT投入实际工程运行的过程中，监测所述被测IGBT的实时表面温度；

根据所述被测IGBT的热阻、实际功率损耗和实时表面温度，通过以下计算公式，计算所述被测IGBT的实时结温：

T_j(t)＝Z_th,jc×p+T_C(t)；

其中，T_j(t)为所述被测IGBT的实时结温，Z_th,jc为所述被测IGBT的热阻，p为所述被测IGBT的实际功率损耗，T_C(t)为所述被测IGBT的实时表面温度。

3.如权利要求1所述的IGBT的结温监测方法，其特征在于，所述校准曲线测试电路包括门极电压触发单元、测量电流源和管压降测量单元；

当所述被测IGBT设于所述校准曲线测试电路中时，所述被测IGBT的门极与所述门极电压触发单元的正极连接，所述被测IGBT的发射极与所述门极电压触发单元的负极连接；所述被测IGBT的发射极还与所述测量电流源的正极连接，所述被测IGBT的集电极与所述测量电流源的负极连接；所述管压降测量单元并联于所述被测IGBT的集电极和发射极。