一种绝缘栅双极晶体管结温测量方法技术

绝缘栅双极晶体管(简称IGBT)是将其内部电路通过外壳密封起来的一种关键部件。随着IGBT模块应用领域的不断扩大，其可靠性对于应用于各领域的功率变流器具有重要的影响。而研究其可靠性的重要手段就是要准确地获取IGBT模块的结温。因为IGBT模块是密封的，因此通常采用IGBT模块集电极和射极间的电压来间接获取。本发明专利技术提出了一种IGBT模块的精确结温测量技术方案，该方案是利用IGBT芯片随温度变化的工作特性，通过采用其集电极‑射极间电压这个电信号的方法，间接获取结温。该方案是一种基于功率半导体器件集电极‑射极电压的快速的、精确的结温测量方法，具有一定的通用性。

A Method for Measuring Junction Temperature of Insulated Gate Bipolar Transistors

Insulated gate bipolar transistor (IGBT) is a key component of its internal circuit sealed through the shell. With the expanding application of IGBT module, its reliability has an important impact on power converters applied in various fields. The important way to study its reliability is to obtain the junction temperature of IGBT module accurately. Because IGBT module is sealed, the voltage between collector and emitter of IGBT module is usually used to obtain indirectly. The invention provides an accurate junction temperature measurement technology scheme of IGBT module. The scheme utilizes the working characteristics of IGBT chip varying with temperature and obtains junction temperature indirectly by adopting the electric signal of collector-emitter voltage. This scheme is a fast and accurate junction temperature measurement method based on collector and emitter voltage of power semiconductor devices, and has certain generality.

【技术实现步骤摘要】
一种绝缘栅双极晶体管结温测量方法
本专利技术涉及一种功率半导体器件的精确结温测量技术，具体涉及一种电力电子系统中常用的绝缘栅双极晶体管(insulatedgatebipolartransistor，简称IGBT)中的内部芯片结温的测量方法，是一种基于功率半导体器件集电极-射极电压的快速的、精确的结温测量方法。
技术介绍
IGBT因其高效率被广泛应用于各行各业，如电动汽车、航天航空、铁路运输和新能源开发等。很多时候IGBT的工作环境都是相当严苛的，如温度高、电压高、电流大等等，这对IGBT模块的寿命具有很大影响。在严苛的工作环境下功率转换器是电气系统中最不可靠的部分。因为出故障的功率器件达不到系统的工作要求，功率器件的失效代价和维修费用是相当高的。为了避免造成重大安全事故，对其进行老化监测和寿命预测，提前预知IGBT模块的失效是十分有必要的。IGBT的结温是器件老化和寿命预测的重要参数之一。近年来有不少学者通过对IGBT模块的内部参数变化规律进行了研究，得到了两类结温测量方法。第一类是直接测量法，这类方法需要将IGBT模块打开进行测量，不适合在线监测；第二类方法是间接测量法，这类方法主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种绝缘栅双极晶体管结温测量方法，其特征在于包括以下步骤：首先，完成测量任务：(1)测量集电极电流测量采用电力电子装置原有的传感器或新增传感器；(2)测量集电极‑射极间的电压测量采用电力电子装置原有的传感器或新增传感器；(3)测量IGBT模块内部阻抗根据IGBT模块内容的结构特点，构建相应的电路模型，进而实现寄生电阻的提取；(4)测量IGBT芯片的温度特性利用半导体参数分析仪或探针台离线测取，并画出相应的曲线簇或构建相应的数据库；其次，测量所获取的集电极电流与IGBT模块内部的寄生电阻乘积得到误差压降；再次，测量所获取的集电极‑射极电压减去寄生电阻产生的压降得到IGBT芯片的精确集电极‑射...

【技术特征摘要】
1.一种绝缘栅双极晶体管结温测量方法，其特征在于包括以下步骤：首先，完成测量任务：(1)测量集电极电流测量采用电力电子装置原有的传感器或新增传感器；(2)测量集电极-射极间的电压测量采用电力电子装置原有的传感器或新增传感器；(3)测量IGBT模块内部阻抗根据IGBT模块内容的结构特点，构建相应的电路模型，进而实现寄生电阻的提取；(4)测量IGBT芯片的温度特性利用半导体参数分析仪或探针台离线测取，并画出相应的曲线簇或构建相应的数据库；其次，测量所获取的集电极电流与IGBT模块内部的寄生电阻乘积得到误差压降；再次，测量所获取的集电极-射极电压减去寄生电阻产生的压降得到IGBT芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津,12