igbt功率模塊之結溫測算

2021-06-08

1、穩態結溫測算

當逆變器處在穩態運轉，或是準穩態運轉（負載變動比較慢）時，我們可以選擇igbt模塊單個開關的平均耗損和結-NTC的熱阻Rth（j-r）來測算igbt模塊的結溫（見圖7）。這里假設igbt模塊模塊中每個igbt模塊開關的耗損和結溫都是一致的，因此選擇1個同樣的熱阻Rth（j-r）就可以了。

圖7：穩態結溫測算

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

此外1個問題是這樣的穩態計算方法獲得的結溫是平均結溫，無法體現結溫的波動，在輸出基波頻率10Hz之下時，結溫波動會很突出。要測算igbt模塊的最高結溫，1個簡單的方式是選擇基波頻率結溫校正系數對平均結溫進行校正，如圖8所顯示，這一結溫校正系數和器件的熱阻抗有關。

圖8：基波頻率結溫校正系數

2、動態結溫測算

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1-5秒，穩態結溫計算方法就不會適合。一方面，在幾秒時間內igbt模塊的結溫處在動態增多的過程，這就要選擇結-NTC的暫態熱抗Zth（j-r）來測算；另一方面，每一個igbt模塊開關的耗損和結溫也許會不一致，例如在電動汽車堵轉時，6個igbt模塊開關只有一個igbt模塊承擔過大的電流，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模塊開關檢測。

以上就是傳承電子對igbt功率模塊之結溫測算的介紹，傳承電子是一家以電力電子為專業領域的功率半導體模塊制造商，為眾多的企業公司提供功率半導體模塊的定制、生產和加工，同時還給眾多公司提供來料代工或貼牌加工業務。主要產品為各種封裝形式的絕緣式和非絕緣式功率半導體模塊、各種標準和非標準的功率半導體模塊等。

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