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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电力,特别是涉及一种基于导通压降的igbt结温标定方法、装置、系统、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
技术介绍
1、随着电力电子技术的发展,功率半导体模块因其具有驱动模块简单、功率等级高、功耗小等优点而被广泛应用于电机控制器、逆变器等装置。功率器件igbt(insulate-gatebipolar transistor,绝缘栅双极晶体管)是电力电子系统实现电能变换的关键部件,其运行状态和健康状态是电力电子设计与使用人员关注的重点,而igbt结温作为运行与健康状态的关键指标,作为半导体器件igbt相关参数的参考与基准变量,已成为领域内学者研究的重中之重。
2、由于igbt芯片在模块内部具有难以直接观测、不易直接接触等特点,相关技术中在通过红外感知非接触测温法和温度传感器接触测温法进行结温检测过程中,均需要打开或改变igbt的封装结构,其适用性和可靠性较低,导致igbt的结温标定结果准确率较低。
3、因此,相关技术中存在着igbt的结温标定结果准确率较低的问题。
技术实现思路
1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够提高igbt的结温标定结果准确率的基于导通压降的igbt结温标定方法、系统、装置、计算机设备、计算机可读存储介质和计算机程序产品。
2、第一方面,本申请提供了一种于导通压降的igbt结温标定方法,包括:
3、通过单脉冲测试方法,标定待测的igbt模块在多个预设结温下的导通电流与外部端子导通压降
4、在不同的母线电压下通过单脉冲测试方法,确定所述待测的igbt模块内部的杂散电感;
5、根据所述杂散电感和各所述预设结温下的导通电流斜率,确定各所述预设结温下的杂感压降;所述杂感压降为所述待测的igbt模块内部的杂散电感引起的感应电压;
6、根据各所述预设结温下的杂感压降,修正各所述预设结温下的外部端子导通压降,得到各所述预设结温下的igbt芯片导通压降;
7、根据各所述预设结温下的igbt芯片导通压降和导通电流之间的映射关系,得到结温确定模型;所述结温确定模型用于确定igbt结温。
8、在其中一个实施例中,所述外部端子导通压降的表达式为:
9、
10、其中,为所述外部端子导通压降,为所述igbt芯片导通压降,为所述导通电流,为任一所述预设结温,为所述杂散电感,为所述导通电流斜率。
11、在其中一个实施例中,所述根据各所述预设结温下的杂感压降,修正各所述预设结温下的外部端子导通压降,得到各所述预设结温下的igbt芯片导通压降,包括:
12、将各所述预设结温下的外部端子导通压降,减去相应的杂感压降,得到各所述预设结温下的igbt芯片导通压降。
13、在其中一个实施例中,所述在不同的母线电压下通过单脉冲测试方法,确定所述待测的igbt模块内部的杂散电感,包括:
14、在相同的导通电流、相同的预设结温工况的条件下,通过所述单脉冲测试方法,得到两次不同的所述母线电压对应的外部端子导通压降,以及对应的导通电流斜率;
15、确定各所述母线电压对应的外部端子导通压降之间的差值,得到外部端子导通压降差值,以及,确定各所述母线电压对应的导通电流斜率之间的差值,得到导通电流斜率差值;
16、根据所述外部端子导通压降差值与所述导通电流斜率差值之间的比值,得到所述杂散电感。
17、在其中一个实施例中,两次不同的所述母线电压包括第一母线电压和第二母线电压;所述杂散电感的表达式为:
18、
19、其中,为所述第一母线电压对应的外部端子导通压降,为所述第二母线电压对应的外部端子导通压降, 为所述第一母线电压对应的导通电流斜率,为所述第二母线电压对应的导通电流斜率。
20、在其中一个实施例中,所述根据各所述预设结温下的igbt芯片导通压降和导通电流之间的映射关系,得到结温确定模型,包括:
21、根据各所述预设结温下的igbt芯片导通压降和导通电流,拟合出igbt芯片导通压降确定模型;所述igbt芯片导通压降确定模型用于表征所述igbt芯片导通压降、所述导通电流和所述igbt结温之间的映射关系;
22、根据所述igbt芯片导通压降、所述导通电流和所述igbt结温之间的映射关系,确定所述结温确定模型。
23、第二方面,本申请还提供了一种基于导通压降的igbt结温标定系统,所述系统包括:可调直流电源、igbt模块、负载电感、温控单元、采样单元;
24、所述可调直流电源为高压直流输出电源,用于为所述igbt模块中的储能电容c充电;
25、所述igbt模块包括上下桥臂igbt t1和t2、所述储能电容c、放电电阻r、栅极驱动器、igbt散热器、连接母排导线;所述栅极驱动器用于接收单脉冲指令以控制所述igbt模块导通微秒级短脉冲时间;
26、所述负载电感用于在所述igbt模块单脉冲导通后,控制电流以一定斜率线性上升,通过施加一定电压,产生从零到所述igbt模块所需标定的最大电流值;
27、所述温控单元,用于为所述igbt模块加热到预设结温;
28、所述采样单元,包括igbt导通压降高精度采样电路,导通电流ic采样电路,模数转换及存储处理模块;所述采样单元用于同步采样数据及存储,导出数据。
29、第三方面,本申请还提供了一种基于导通压降的igbt结温标定装置,包括:
30、标定单元,用于通过单脉冲测试方法,标定待测的igbt模块在多个预设结温下的导通电流与外部端子导通压降;
31、电感确定单元,用于在不同的母线电压下通过单脉冲测试方法,确定所述待测的igbt模块内部的杂散电感;
32、压降确定单元,用于根据所述杂散电感和各所述预设结温下的导通电流斜率,确定各所述预设结温下的杂感压降;所述杂感压降为所述待测的igbt模块内部的杂散电感引起的感应电压;
33、修正单元,用于根据各所述预设结温下的杂感压降,修正各所述预设结温下的外部端子导通压降,得到各所述预设结温下的igbt芯片导通压降;
34、模型确定单元,用于根据各所述预设结温下的igbt芯片导通压降和导通电流之间的映射关系,得到结温确定模型;所述结温确定模型用于确定igbt结温。
35、第四方面,本申请还提供了一种计算机设备。所述计算机设备包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
36、第五方面,本申请还提供了一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。
37、第六方面,本申请还提供了一种计算机程序产品。所述计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法的步骤。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于导通压降的IGBT结温标定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外部端子导通压降的表达式为:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在不同的母线电压下通过单脉冲测试方法,确定所述待测的IGBT模块内部的杂散电感,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,两次不同的所述母线电压包括第一母线电压和第二母线电压;所述杂散电感的表达式为:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述预设结温下的IGBT芯片导通压降和导通电流之间的映射关系,得到结温确定模型,包括:
6.一种基于导通压降的IGBT结温标定系统,其特征在于,所述系统包括:可调直流电源、IGBT模块、负载电感、温控单元、采样单元;
7.一种基于导通压降的IGBT结温标定装置,其特征在于,所述装置包括:
8.一种计算机设备,包括存储器和处理器,所述存储器存储有计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
< ...【技术特征摘要】
1.一种基于导通压降的igbt结温标定方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述外部端子导通压降的表达式为:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述在不同的母线电压下通过单脉冲测试方法,确定所述待测的igbt模块内部的杂散电感,包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,两次不同的所述母线电压包括第一母线电压和第二母线电压;所述杂散电感的表达式为:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据各所述预设结温下的igbt芯片导通压降和导通电流之间的映射关系,得到结温确定模型,包括:
6.一种基于导通压降的igbt结...
【专利技术属性】
技术研发人员:邹延生,肖凯,郑润民,严喜林,王振,梁宁,韦晓星,彭茂兰,何智鹏,张怿宁,
申请(专利权)人:中国南方电网有限责任公司超高压输电公司电力科研院,
类型:发明
国别省市:
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