The utility model discloses a driving voltage regulating device for smooth IGBT junction temperature change, which includes a IGBT module, a temperature measurement module, a buffer storage module, a temperature comparison module and a driving regulation module. The input end of the driving module connects the external switch pulse, the feedback end connects the output end of the temperature comparison module and the output end connects the control end of the IGBT module; the input end of the temperature measurement module connects the output end of the embedded integrated temperature measurement of the silicon diode in the IGBT module, and the output end of the temperature measurement module is connected to the buffer storage. At the input of the module, the output port of the buffer storage module is connected to the input end of the temperature comparison module. By sampling the temperature of the IGBT in real time, the utility model detects the change trend of the junction temperature, adjusts the amplitude of the driving voltage by the controller, then adjusts the power loss of the IGBT power module, effectively smooth the change of the junction temperature of the IGBT, and extends the IGBT module without damaging the performance of the circuit. Life\u3002
【技术实现步骤摘要】
一种平滑IGBT结温变化的驱动电压调节装置
本技术属于功率模块的主动热控制领域,更具体地,涉及一种平滑IGBT功率模块结温变化的驱动电压调节装置。
技术介绍
现代电力电子电路因其低噪声、高效率、高功率密度等优点,广泛应用于工业、军事、航空航天等领域,承担着电能变换、新能源发电等重要作用。随着电力电子电路日趋复杂,功率等级不断提高,特别是应用在某些重要领域时,对电力电子电路可靠性的要求更高。IGBT功率模块是电力电子主功率电路的核心组成部分,由于其运行工况的变化,使得功率模块的损耗随之改变,导致IGBT的结温也随机大幅变化,将影响功率模块的寿命。通过长期研究和工作的经验,IGBT功率模块的寿命与其结温的变化幅度有着密切的关系。结温变化幅度越小,其寿命越长。目前基于功率模块平滑结温变化的主动热控制进而延长功率模块寿命的研究还处于起步阶段,比较流行的方法是调节模块的开关频率,采用不同的调制策略。以上两种手段分别通过改变模块的开关损耗和导通损耗,从而减小结温的变化幅度,但这两种方法都存在损害电路的输出性能的缺点,实用性不强。IGBT作为电压控制型开关模块,其开关状态由栅极的电压控制。如果IGBT栅极和发射极之间的电压高于阈值电压,IGBT将被开通,否则IGBT关断,但是使用的时候很容易忽略栅极电压的高低对IGBT导通特性的影响。当正向驱动电压增大时,IGBT的导通电阻下降,导通压降UCE下降,进而开通损耗和导通损耗都将减小;正向驱动电压减小时,IGBT的导通电阻增大,导通压降UCE增大,进而开通损耗和导通损耗都将增大。通常,驱动开通电压取值为12~18V,典型值为 ...
【技术保护点】
一种平滑IGBT结温变化的驱动电压调节装置,其特征在于,包括:IGBT模块(1)、温度测量模块(2)、缓冲寄存模块(3)、温度比较模块(4)和驱动调节模块(5);所述驱动调节模块的输入端用于连接外部的开关脉冲,所述的驱动调节模块的反馈端用于连接所述温度比较模块的输出端,所述驱动调节模块的输出端用于连接IGBT模块的控制端,所述温度测量模块的输入端用于连接IGBT模块中内嵌集成温度测量硅二极管的输出端,所述温度测量模块的输出端用于连接缓冲寄存模块的输入端,所述缓冲寄存模块的输出端用于连接温度比较模块的输入端。
【技术特征摘要】
1.一种平滑IGBT结温变化的驱动电压调节装置,其特征在于,包括:IGBT模块(1)、温度测量模块(2)、缓冲寄存模块(3)、温度比较模块(4)和驱动调节模块(5);所述驱动调节模块的输入端用于连接外部的开关脉冲,所述的驱动调节模块的反馈端用于连接所述温度比较模块的输出端,所述驱动调节模块的输出端用于连接IGBT模块的控制端,所述温度测量模块的输入端用于连接IGBT模块中内嵌集成温度测量硅二极管的输出端,所述温度测量模块的输出端用于连接缓冲寄存模块的输入端,所述缓冲寄存模块的输出端用于连接温度比较模块的输入端。2.如权利要求1所述的一种平滑IGBT结温变化的驱动电压调节装置,其特征在于,所述温度测量模块包括顺次连接的压降测量电路、模拟输入串口、微处理器和信号输出串口;其中微处理器由A/D转换器,信号放大器和微控制器构成。3.如权利要求1所述的一种平滑IGBT结温变化的驱动电压调节装置,其特征在于,工作时,温度测量模块以10K采样频率采集IGBT的结温Tj;缓冲寄存模...
【专利技术属性】
技术研发人员:王学梅,桑亚雷,张波,
申请(专利权)人:华南理工大学,
类型:新型
国别省市:广东,44
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