igbt功率模塊之結(jié)溫測算

2021-06-08

1、穩(wěn)態(tài)結(jié)溫測算

當(dāng)逆變器處在穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn),或是準穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)(負載變動比較慢)時,我們可以選擇igbt模塊單個開關(guān)的平均耗損和結(jié)-NTC的熱阻Rth(j-r)來測算igbt模塊的結(jié)溫(見圖7)。這里假設(shè)igbt模塊模塊中每個igbt模塊開關(guān)的耗損和結(jié)溫都是一致的,因此選擇1個同樣的熱阻Rth(j-r)就可以了。
圖7:穩(wěn)態(tài)結(jié)溫測算

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

此外1個問題是這樣的穩(wěn)態(tài)計算方法獲得的結(jié)溫是平均結(jié)溫,無法體現(xiàn)結(jié)溫的波動,在輸出基波頻率10Hz之下時,結(jié)溫波動會很突出。要測算igbt模塊的最高結(jié)溫,1個簡單的方式 是選擇基波頻率結(jié)溫校正系數(shù)對平均結(jié)溫進行校正,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、動態(tài)結(jié)溫測算

對于沖擊型負載(負載短時大幅度變動),如伺服控制器需要3倍過載1-3秒,電動汽車控制器需要堵轉(zhuǎn)1-5秒,穩(wěn)態(tài)結(jié)溫計算方法就不會適合。一方面,在幾秒時間內(nèi)igbt模塊的結(jié)溫處在動態(tài)增多的過程,這就要選擇結(jié)-NTC的暫態(tài)熱抗Zth(j-r)來測算;另一方面,每一個igbt模塊開關(guān)的耗損和結(jié)溫也許 會不一致,例如在電動汽車堵轉(zhuǎn)時,6個igbt模塊開關(guān)只有一個igbt模塊承擔(dān)過大的電流,而其余5個igbt模塊的電流相對較小或為零,這便會造成每一個igbt模塊開關(guān)和NTC間的熱阻抗都不同。在做熱阻抗檢測時要各自對每一個igbt模塊開關(guān)檢測。

以上就是傳承電子對igbt功率模塊之結(jié)溫測算的介紹,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,同時還給眾多公司提供來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、各種標準和非標準的功率半導(dǎo)體模塊等。

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