【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及功率半导体，尤其涉及一种igbt器件内部结温获取方法、计算系统及计算机可读存储介质及装置。
技术介绍
1、igbt模块是当前应用广泛的功率器件，这种功率器件在工作过程中，其工作温度不能超过其结温，否则会造成器件的损坏。igbt工作时的结温过高，超过了其所允许的最高结温，通常会造成永久性的不可逆失效。同时，长期工作在高温，会影响igbt寿命。igbt模块一般需要并联多个igbt芯片，由于模块内部结构紧凑，而且封装后一般需要灌胶、密封，因此在使用过程中模块内部各芯片的结温比较困难。但是实际应用中，模块内部温度的分布情况又是判断芯片是否超出安全工作区、判断芯片能否可靠工作的重要指标,因此模块设计工程师往往需要了解某些参数有差异的芯片封装在一个igbt模块后，内部结温的分布情况。
技术实现思路
1、为克服相关技术中存在的问题，本专利技术的目的之一是提供一种igbt器件内部结温获取方法，该方法通过获取igbt模块的电流分布情况来获取igbt模块内部各芯片的结温情况，可操作性强，能够降低igbt模块各芯片的获取难度，能够解决实际测量igbt模块各芯片结温较为困难的现状。
2、一种igbt器件内部结温获取方法，包括：
3、获取多芯片并联的igbt模块的等效电路模型；
4、根据igbt模块确定igbt芯片开启电压随温度变化的系数kv、igbt芯片导通电阻随温度变化的系数kr；
5、获取基准温度下igbt模块各芯片电流的分布情况i；>
6、获取待测温度下igbt模块各芯片电流的分布情况i'；
7、根据kv、kr、i、i'计算得到待测温度下igbt模块内部个芯片的温度分布情况。
8、在本专利技术较佳的技术方案中，所述获取多芯片并联的igbt模块的等效电路模型包括：
9、将igbt模块中串联的各个芯片替换为二极管串联一个等效电阻，其中，二极管为恒压降二极管，等效电阻为温敏可变电阻。
10、在本专利技术较佳的技术方案中，所述根据igbt模块确定igbt芯片开启电压随温度变化的系数kv，包括：
11、获取第一温度下igbt模块的伏安特性曲线，并将igbt模块的伏安特性曲线进行拟合，得到igbt芯片第一拟合伏安特性曲线，从第一拟合伏安特性曲线得到第一开启电压值von；
12、获取第二温度下igbt模块的伏安特性曲线，并将igbt模块的伏安特性曲线进行拟合，得到igbt芯片第二拟合伏安特性曲线,从第二拟合伏安特性曲线得到第二开启电压值v'on；
13、根据以下公式计算得到kv：
14、
15、其中ta为第一温度，单位是℃；tb为第二温度，单位是℃。
16、在本专利技术较佳的技术方案中，所述根据igbt模块确定各个igbt芯片开启电阻随温度变化的系数kr，包括：
17、从第一拟合伏安特性曲线得到各个igbt芯片的第一开启电阻值r'on；
18、从第二拟合伏安特性曲线得到各个igbt芯片的第二开启电阻值ron；
19、根据以下公式计算得到kr：
20、
21、其中ta为第一温度，单位是℃；tb为第二温度，单位是℃。
22、在本专利技术较佳的技术方案中，所述将igbt模块的伏安特性曲线进行拟合，得到igbt芯片拟合伏安特性曲线包括：
23、将igbt模块的伏安特性曲线饱和区低电压段拟合为igbt芯片的折线化伏安特性曲线。
24、在本专利技术较佳的技术方案中，所述获取基准温度下igbt模块各芯片电流的分布情况i，包括；
25、获取基准温度tp下的igbt模块的各芯片的稳态电流分布情况，各芯片电流记为icm1、icm2、...、icmn；
26、获取基准温度tp下igbt模块的集电极-发射极电压，记为vcep；
27、其中，vcep与芯片电流之间的关系可表示为：
28、
29、在本专利技术较佳的技术方案中，所述获取待测温度下igbt模块各芯片电流的分布情况i'，包括：
30、获取待测温度tq下的igbt模块的各芯片的稳态电流分布情况，各芯片电流记为:i'cm1、i'cm2、...、i'cmn；
31、获取待测温度tq下igbt模块的集电极-发射极电压，记为vceq；
32、其中，vcep与芯片电流之间的关系可表示为：
33、
34、其中，ron表示igbt模块稳态工作时各个igbt芯片的等效电阻，该阻值随温度的变化而变化；δtn表示待测温度与基准温度的温度变化情况。
35、在本专利技术较佳的技术方案中，所述根据kv、kr、i、i'计算得到待测温度下igbt模块内部个芯片的温度分布情况，包括：
36、将式(2)与式(1)作差，得到获得待测温度tq与基准温度tp的igbt模块的集电极-发射极电压变化量δvce与各芯片温升之间的关系为：
37、
38、此时，此时各芯片温度分别记为tq1、tq2、...、tqn，可分别表示为：
39、
40、在本专利技术较佳的技术方案中，所述根据igbt模块确定各个igbt芯片开启电阻随温度变化的系数kr，包括：
41、所述根据igbt模块确定各个igbt芯片开启电阻随温度变化的系数kr，包括：
42、将各个igbt芯片的导通电阻视为同一个值；
43、根据igbt模块的导通电阻计算各个igbt芯片的导通电阻；
44、根据igbt模块导通电阻的变化得到各个igbt芯片的导通电阻，从而得到各个igbt芯片开启电阻随温度变化的系数kr。
45、本专利技术的目的之二是提供一种igbt器件内部结温计算系统，其特征在于：所述系统用于执行如上所述的igbt器件内部结温获取方法。
46、本专利技术的目的之三是提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有igbt器件内部结温获取程序，所述igbt器件内部结温获取程序被处理器执行时实现如上所述的igbt器件内部结温获取方法的步骤。
47、本专利技术的目的之四是提供一种计算机可读存储介质一种igbt器件内部结温获取装置，包括：
48、温度获取模块，获取igbt芯片开启电压随温度变化的系数kv、igbt芯片导通电阻随温度变化的系数kr；获取基准温度下igbt模块各芯片电流的分布情况i；获取待测温度下igbt模块各芯片电流的分布情况i'；
49、温度分布分析模块，根据kv、kr、i、i'计算得到待测温度下igbt模块内部各芯片的温度分布情况。
50、所述温度获取模块获取第一温度下igbt模块的伏安特性曲线，并将igbt模块的伏安特性曲线进行拟合，得到igbt芯片第一拟合伏安特性曲线，从第一拟合伏安特性曲线得到第一开启电压值von；
51本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
9.根据权利要求4所述的IGBT器件内部结温获取方法，其特征在于：
10.一种计算系统，其特征在于：所述系统用于执行如权利要求1-9任一项所述的IGBT器件内部结温获取方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有IGBT器件内部结温获取程序，所述IGBT器件内部结温获取程序被处理器执行时实现如权利要求1
12.一种IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于，包括：
13.根据权利要求12所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：所述温度获取模块获取第一温度下IGBT模块的伏安特性曲线，并将IGBT模块的伏安特性曲线进行拟合，得到IGBT芯片第一拟合伏安特性曲线，从第一拟合伏安特性曲线得到第一开启电压值VON；
14.根据权利要求13所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：
15.根据权利要求13所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：
16.根据权利要求12所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：
17.根据权利要求16所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：
18.根据权利要求17所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：
19.根据权利要求15所述的IGBT器件内部结温获取装置，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种igbt器件内部结温获取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
5.根据权利要求3所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
9.根据权利要求4所述的igbt器件内部结温获取方法，其特征在于：
10.一种计算系统，其特征在于：所述系统用于执行如权利要求1-9任一项所述的igbt器件内部结温获取方法。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质上存储有igbt器件内部结温获取程序，所述igbt器...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙帅，李浩，鲁燕青，高凯，曹培，黄兴德，魏晓光，金锐，李学宝，唐新灵，周扬，
申请(专利权)人：北京智慧能源研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。