igbt功率模塊之結(jié)溫測(cè)算

2021-06-08

1、穩(wěn)態(tài)結(jié)溫測(cè)算

當(dāng)逆變器處在穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn),或是準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)(負(fù)載變動(dòng)比較慢)時(shí),我們可以選擇igbt模塊單個(gè)開關(guān)的平均耗損和結(jié)-NTC的熱阻Rth(j-r)來(lái)測(cè)算igbt模塊的結(jié)溫(見圖7)。這里假設(shè)igbt模塊模塊中每個(gè)igbt模塊開關(guān)的耗損和結(jié)溫都是一致的,因此選擇1個(gè)同樣的熱阻Rth(j-r)就可以了。
圖7:穩(wěn)態(tài)結(jié)溫測(cè)算

要留意的是,測(cè)算耗損的參數(shù)(如Vce0,Rce,Eon,Eoff)和結(jié)溫都是正相關(guān)的,因此在計(jì)算時(shí)要做數(shù)次迭代處理直至結(jié)溫貼近穩(wěn)定。

此外1個(gè)問題是這樣的穩(wěn)態(tài)計(jì)算方法獲得的結(jié)溫是平均結(jié)溫,無(wú)法體現(xiàn)結(jié)溫的波動(dòng),在輸出基波頻率10Hz之下時(shí),結(jié)溫波動(dòng)會(huì)很突出。要測(cè)算igbt模塊的最高結(jié)溫,1個(gè)簡(jiǎn)單的方式 是選擇基波頻率結(jié)溫校正系數(shù)對(duì)平均結(jié)溫進(jìn)行校正,如圖8所顯示,這一結(jié)溫校正系數(shù)和器件的熱阻抗有關(guān)。
圖8:基波頻率結(jié)溫校正系數(shù)

2、動(dòng)態(tài)結(jié)溫測(cè)算

對(duì)于沖擊型負(fù)載(負(fù)載短時(shí)大幅度變動(dòng)),如伺服控制器需要3倍過(guò)載1-3秒,電動(dòng)汽車控制器需要堵轉(zhuǎn)1-5秒,穩(wěn)態(tài)結(jié)溫計(jì)算方法就不會(huì)適合。一方面,在幾秒時(shí)間內(nèi)igbt模塊的結(jié)溫處在動(dòng)態(tài)增多的過(guò)程,這就要選擇結(jié)-NTC的暫態(tài)熱抗Zth(j-r)來(lái)測(cè)算;另一方面,每一個(gè)igbt模塊開關(guān)的耗損和結(jié)溫也許 會(huì)不一致,例如在電動(dòng)汽車堵轉(zhuǎn)時(shí),6個(gè)igbt模塊開關(guān)只有一個(gè)igbt模塊承擔(dān)過(guò)大的電流,而其余5個(gè)igbt模塊的電流相對(duì)較小或?yàn)榱?,這便會(huì)造成每一個(gè)igbt模塊開關(guān)和NTC間的熱阻抗都不同。在做熱阻抗檢測(cè)時(shí)要各自對(duì)每一個(gè)igbt模塊開關(guān)檢測(cè)。

以上就是傳承電子對(duì)igbt功率模塊之結(jié)溫測(cè)算的介紹,傳承電子是一家以電力電子為專業(yè)領(lǐng)域的功率半導(dǎo)體模塊制造商,為眾多的企業(yè)公司提供功率半導(dǎo)體模塊的定制、生產(chǎn)和加工,同時(shí)還給眾多公司提供來(lái)料代工或貼牌加工業(yè)務(wù)。主要產(chǎn)品為各種封裝形式的絕緣式和非絕緣式功率半導(dǎo)體模塊、各種標(biāo)準(zhǔn)和非標(biāo)準(zhǔn)的功率半導(dǎo)體模塊等。

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