基于電壓對電流變化率的IGBT結(jié)溫變化機理及監(jiān)測方法
本文選題:絕緣柵雙極型晶體管 + 電壓對電流變化率。 參考:《高電壓技術(shù)》2017年01期
【摘要】:為了有效監(jiān)測IGBT的工作結(jié)溫,通過機理分析提出了一種基于電壓對電流變化率的結(jié)溫在線監(jiān)測方法。首先基于半導體物理論述了IGBT飽和壓降UCE與電流ICE的關(guān)系,得到了UCE、ICE與結(jié)溫的對應(yīng)關(guān)系,然后分析了結(jié)溫對d UCE/d ICE的影響機理,進一步得到d UCE/d ICE隨結(jié)溫的變化規(guī)律,且所得規(guī)律不受電壓、電流絕對值以及負載的影響。實驗結(jié)果表明:在IGBT飽和工作區(qū)內(nèi)隨著結(jié)溫的升高,d UCE/d ICE呈正比例增大,d UCE/d ICE與結(jié)溫之間表現(xiàn)出良好的線性唯一對應(yīng)關(guān)系,UCE在電流不變的條件下與結(jié)溫也呈線性關(guān)系,并進一步得到了完整的UCE、ICE與結(jié)溫的3維關(guān)系曲線,驗證了機理分析。因此可通過監(jiān)測d UCE/d ICE的值來有效表征IGBT的實時結(jié)溫,該方法不受負載影響,更易實現(xiàn)。
[Abstract]:In order to effectively monitor the working junction temperature of IGBT, an on-line monitoring method of junction temperature based on the rate of change of voltage to current is proposed through mechanism analysis.The relationship between IGBT saturation voltage drop UCE and current ICE is discussed based on semiconductor physics, and the corresponding relationship between ICE and junction temperature is obtained. Then, the influence mechanism of closing temperature on d UCE/d ICE is analyzed, and the variation law of d UCE/d ICE with junction temperature is obtained.And the law is not affected by voltage, current absolute value and load.The experimental results show that there is a good linear and unique correspondence relationship between d UCE/d ICE and junction temperature in the IGBT saturation working region with the increasing of junction temperature, and there is a linear relationship between d UCE/d ICE and junction temperature under the condition of constant current.Furthermore, the complete 3D relationship curve between UCE-ICE and junction temperature is obtained, and the mechanism analysis is verified.Therefore, the real time junction temperature of IGBT can be effectively represented by monitoring the value of d UCE/d ICE. This method is easy to implement because it is not affected by load.
【作者單位】: 海軍工程大學艦船綜合電力技術(shù)國防科技重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金重大項目(51490681);國家自然科學基金(51507185) 國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973計劃)(2015CB251004)~~
【分類號】:TN322.8
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,本文編號:1740008
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