具有多参数老化补偿的SiCMOSFET结温测量方法技术

本发明专利技术公开了具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法，通过实验分别建立阈值电压、开通延迟时间和导通电阻的温敏特性模型；搭建SiC MOSFET驱动与参数采集系统；在不同时间段采集三个电参数，即离线状态下的阈值电压、开通过程中的开通延迟时间和开通后工作过程中的导通电阻；利用阈值电压与开通延迟时间对SiC MOSFET工作过程中导通电阻的温敏特性进行老化补偿；利用老化补偿后的导通电阻作为温敏电参数预测出实时结温。本发明专利技术解决了测量SiC MOSFET结温时因器件老化引起的导通电阻变化，从而使结温测量结果严重偏移的问题，有效的保障SiC MOSFET健康、安全的工作。安全的工作。安全的工作。

【技术实现步骤摘要】
具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法


[0001]本专利技术属于SiC MOSFET结温监测
，涉及具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法。

技术介绍

[0002]对比传统的硅材料，碳化硅材料具有禁带宽度大、击穿场强大、载流子迁移率大等优点。材料的优越性使得碳化硅功率器件具有更好的高温、高压、高频特性。目前，以SiC MOSFET为代表的功率半导体器件已经在多个领域得到了广泛应用，包括机车牵引，电动汽车，智能电网，新能源发电等领域。随着应用越来越广泛，SiC MOSFET的可靠性、健康管理等方面成为人们关注的重点。其中，SiC MOSFET的结温是可靠性中非常重要的一环，因而SiC MOSFET结温测量也成为了研究热点。目前，使用温敏电参数法测量SiC MOSFET结温被认为是最有前景的方法，然而大多数温敏电参数都是随着器件的老化而发生变化，温敏电参数的变化会使得SiC MOSFET结温测量误差越来越大，不利于SiC MOSFET的健康管理。因此，实现具有老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法意义重大。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法，其特征在于，利用不同时间段采集三个电参数，电参数包括阈值电压、开通延迟时间和导通电阻，经过两级补偿后，使用补偿后的导通电阻实现SiC MOSFET结温在线测量，具体按照以下步骤实施：步骤1、通过实验分别建立SiC MOSFET的阈值电压、开通延迟时间和导通电阻的温敏特性曲线模型；步骤2、搭建SiC MOSFET驱动与参数采集系统，用于驱动SiC MOSFET通断，并且对所使用参数进行采集；步骤3、在SiC MOSFET不工作时，利用采集到的壳温和阈值电压进行计算，得到阈值电压的偏移量，将此偏移量添加到步骤1所得的开通延迟时间与结温的曲线模型中进行补偿；步骤4、在SiC MOSFET开通过程中，系统采集开通延迟时间，利用补偿后的开通延迟时间与结温的曲线模型计算出器件实时结温；步骤5、采集导通电阻并根据步骤1所得的导通电阻温敏特性曲线模型计算结温，将步骤4的器件实时结温与步骤5计算所得结温进行对比，再计算导通电阻的变化量，将导通电阻的变化量添加到步骤1所得的导通电阻温敏特性曲线模型进行导通电阻的老化补偿；步骤6、在补偿过程结束后，SiC MOSFET器件正常工作过程中利用补偿后的导通电阻温敏特性曲线模型进行SiC MOSFET结温测量。2.根据权利要求1所述的具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法，其特征在于，所述步骤2中所使用参数为不同时间段采集的参数，即离线状态下的阈值电压、开通过程中的开通延迟时间和开通后工作过程中的导通电阻。3.根据权利要求1所述的具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法，其特征在于，所述步骤2中SiC MOSFET驱动与参数采集系统包括电源模块、FPGA控制模块、驱动模块、保护模块、参数采集模块、壳温采集模块、串口通信模块。4.根据权利要求2所述的具有多参数老化补偿的SiC MOSFET结温测量方法，其特征在于，所述步骤3具体为：在SiC MOSFET不工作时，SiC MOSFET不会自主发热，SiC MOSFET的结温与壳温相等，此时使用壳温采集模块采集的壳温即等于结温，利用此结温与步骤1所得的阈值电压温敏特性曲线计算得到阈值电压值V
TH1
；再使用参数采集模块测量出...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨媛，吕立根，侯陈睿，文阳，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：