CN111812479A - 一种igbt通态压降在线测量电路及结温检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IGBT通态压降在线测量电路及结温检测方法，在线测量电路包括：包括：第一二极管、第二二极管及运算放大电路，其中，第一二极管的阴极与运行状态下的待测IGBT器件的集电极连接，阳极与第二二极管的阴极连接；第二二极管的阳极外接可调恒流源；运算放大电路的正向输入端与第二二极管的阴极连接，负向输入端与第二二极管的阳极连接。本发明实现对IGBT器件在运行状态下的通态压降的测量，并且通过测量IGBT器件所在桥臂的电流实现对IGBT集电极电流的测量，保证测量精度。

Description

一种IGBT通态压降在线测量电路及结温检测方法

技术领域

本发明涉及半导体功率器件监测技术领域，具体涉及一种IGBT通态压降在线测量电路及结温检测方法。

背景技术

结温是决定功率模块可靠性和功率密度的关键因素，为了保证系统的可靠性，功率模块必须保证足够的安全裕度，导致功率模块的性能不能得到充分发挥。因此，国内外的研究学者正在致力于功率模块的结温监测，以保证功率模块能够在接近结温安全临界点可靠运行，对于提高功率密度有着重要作用。现有的IGBT功率模块的结温监测技术测量结果与实际结温相差很大，测量时间长，不适合用于功率模块结温的实时在线检测，在线检测结温的过程中需要测量运行状态下的IGBT器件的通态压降及集电极电流，然而由于IGBT功率模块是封装好的，因此无法直接测量运行状态下的IGBT器件的通态压降及集电极电流。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种IGBT通态压降在线测量电路及结温检测方法，解决现有技术中无法在线测量运行状态下的IGBT器件的通态压降及集电极电流的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种IGBT通态压降在线测量电路，包括：第一二极管、第二二极管及运算放大电路，其中，所述第一二极管的阴极与运行状态下的待测IGBT器件的集电极连接，阳极与所述第二二极管的阴极连接；所述第二二极管的阳极外接可调恒流源；所述运算放大电路的正向输入端与所述第二二极管的阴极连接，负向输入端与所述第二二极管的阳极连接。

在一实施例中，所述的IGBT通态压降在线测量电路，还包括：第一驱动模块，所述第一驱动模块的第一端与运行状态下的待测IGBT器件的门级连接，第二端接地，第三端外接开关信号，用于根据所述开关信号驱动所述待测IGBT器件导通。

在一实施例中，所述的IGBT通态压降在线测量电路还包括：反向控制电路，所述反向控制电路的第一端与所述运算放大电路的输出端连接，第二端外接所述开关信号，第三端接地。

在一实施例中，所述的IGBT通态压降在线测量电路还包括：第三二极管，所述第三二极管反向并联在所述第二二极管的两端。

在一实施例中，所述反向控制电路，包括：反向器、可控开关及第二驱动模块，其中，所述反向器的第一端与所述开关信号连接，第二端与所述第二驱动模块的第一端连接；所述第二驱动模块的第二端与所述可控开关的控制端连接，第三端接地；所述可控开关的第一输出端与所述运算放大电路的输出端连接，第二输出端接地。

第二方面，本发明实施例提供一种IGBT结温检测方法，包括：根据IGBT的计算原理得到IGBT通态压降的计算模型；采用本发明第一方面及任意一种可选方式所述的IGBT通态压降在线测量电路测量运行状态下的待测IGBT器件的通态压降，并测量待测IGBT器件所处桥臂的电流，将所述电流确定为待测IGBT器件的集电极电流；根据所述计算模型、所述通态压降及所述集电极电流，计算IGBT功率模块结温。

在一实施例中，所述根据IGBT的计算原理得到IGBT通态压降的计算模型，包括：根据预设大电流通态压降结温校准电路，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系；根据所述关系及所述IGBT的计算原理，得到IGBT通态压降的计算模型。

在一实施例中，所述根据预设大电流通态压降结温校准电路，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系，包括：将IGBT功率模块组成H桥电路，并将所述IGBT功率模块加热到不同的目标结温值；测量不同目标结温值下待测IGBT器件功率模块的集电极电流及通态压降，得到不同目标结温值对应的集电极电流及通态压降；对不同电流工况下的通态压降与结温值进行拟合，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系。

在一实施例中，通过以下公式表示IGBT通态压降的计算模型：

其中，V_F,IGBT表示待测IGBT器件的通态压降，I_C表示待测IGBT器件的集电极电流，T表示结温，k表示玻尔兹曼系数，a₁、a₂、a₃、a₄分别表示第一、第二、第三、第四待定参数。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的IGBT通态压降在线测量电路及结温检测方法，通过高压快恢复二极管、电阻分压器及运算放大器实现对IGBT器件在运行状态下的通态压降的测量，并且通过测量IGBT器件所在桥臂的电流实现对IGBT集电极电流的测量，避免了IGBT功率模块封装无法直接测量集电极电流的问题，进而实现了运行状态下IGBT的通态压降及集电极电流的在线测量，保证测量精度。

2.本发明提供的IGBT开关特性测试电路及测试方法，通过测量得到的IGBT器件的通态压降及集电极电流的在线测量结果，根据离线状态下的IGBT通态压降、集电极电流及计算原理得到IGBT通态压降的计算模型，进而根据实际在线测量结果及计算模型计算IGBT功率模块结温，保证了计算结果更接近真实值，能够实现功率模块结温的实时监测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的IGBT通态压降在线测量电路的示意图；

图2为本发明实施例提供的IGBT结温检测方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的恒定小电流下的导通压降结温校准电路结构示意图；

图4为本发明实施例提供的恒定小电流下的导通压降结温校准曲线；

图5为本发明实施例提供的恒定大电流切小电流的实验电路结构示意图；

图6为本发明实施例提供的大电流通态压降和小电流通态压降测量结温的对比图；

图7为本发明实施例提供的IGBT的简化导通模型示意图；

图8为本发明实施例提供的预设大电流通态压降结温校准电路的示意图；

图9为本发明实施例提供的大电流工况时通态压降与结温之间的关系曲线图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本发明实施例提供一种IGBT通态压降在线测量电路，如图1所示，包括：第一二极管、第二二极管及运算放大电路1，其中，第一二极管的阴极与运行状态下的待测IGBT器件2(DUT)的集电极连接，阳极与第二二极管的阴极连接；第二二极管的阳极外接可调恒流源4；运算放大电路1的正向输入端与第二二极管的阴极连接，负向输入端与第二二极管的阳极连接。其中，可调恒流源4可以搭建为恒定小电流源提供供电电源，第一二极管、第二二极管选用高压快恢复二极管，以保证系统的可恢复速度加快，运算放大电路的供电电源也为此可调恒流源4。

在一具体实施中，IGBT通态压降在线测量电路还包括：第一驱动模块，其中第一驱动模块的第一端与运行状态下的待测IGBT器件2的门级连接，第二端接地，第三端外接开关信号，用于根据开关信号驱动待测IGBT器件2导通；反向控制电路3，其中反向控制电路3的第一端与运算放大电路1的输出端连接，第二端外接开关信号，第三端接地。第三二极管，第三二极管反向并联在第二二极管的两端。

本发明实施例中，反向控制电路3包括：包括：反向器、可控开关及第二驱动模块，其中，反向器的第一端与开关信号连接，第二端与第二驱动模块的第一端连接，其中反向器用于对开关信号取反，保证当开关信号能导通待测IGBT时，此时反向器将开关信号取反则保证可控开关为不导通状态，当开关信号不能导通待测IGBT时，此时反向器将开关信号取反则保证可控开关为导通状态，使得测量点处的待测IGBT通态压降的测量值更准确；第二驱动模块的第二端与可控开关的控制端连接，第三端接地；可控开关的第一输出端与运算放大电路1的输出端连接，第二输出端接地。需要说明的是，在实际应用中，反向器及可控开关的类型可以是根据系统实际需要进行选择，本发明并不以此为限。

本发明实施例中，采用IGBT通态压降在线测量电路测量运行状态下的待测IGBT器件2的通态压降，如图1所示，并且当待测IGBT器件2导通时，外接可调恒流源流过回路D2、D1和待测IGBT器件2，D2和D1的导通压降相等，D1阳极电压如式(1)所示，D2阳极电压如式(2)所示。运算放大电路1正输入端的电压与D1阳极电压相同，运算放大电路1运行在负反馈状态，电阻分压器压降相等，运算放大电路1的输出电压为待测IGBT器件2的导通压降，如式(3)所示；当待测IGBT器件2关断时，可控开关(MOSFET)的外接开关信号与待测IGBT器件2的开关信号相反，运算放大电路1的输出电压为零。通过现有的测量仪器测量IGBT通态压降，由于功率模块的封装限制了集电极电流测量，本发明实施例可以根据IGBT通态压降在线测量电路的输出信号能够测量待测IGBT器件的相应桥臂的电流得到待测IGBT的集电极电流。

如果待测IGBT为上桥臂：

当电流流入相应桥臂，如果待测IGBT器件2导通，电流流过待测IGBT器件2并联的续流二极管，理论上通态压降在线测量电路输出负值，由于运算放大电路1单电源供电，通态压降在线测量电路输出为零；如果待测IGBT器件2关断，通态压降在线测量电路中MOSFET导通，通态压降在线测量电路输出为零；当电流流出相应桥臂，如果待测IGBT器件2导通，通态压降在线测量电路输出待测IGBT器件2的导通压降，此时电流为待测IGBT器件2的集电极电流；如果待测IGBT器件2关断，通态压降在线测量电路中MOSFET导通，通态压降在线测量电路输出为零。

如果待测IGBT为下桥臂：

当电流流入相应桥臂，如果待测IGBT器件2导通，通态压降在线测量电路输出待测IGBT器件2的导通压降，此时电流为待测IGBT器件2的集电极电流；如果待测IGBT器件2关断，通态压降在线测量电路中MOSFET导通，通态压降在线测量电路输出为零；当电流流出相应桥臂，如果待测IGBT器件2导通，电流流过待测IGBT器件2并联的续流二极管，理论上通态压降在线测量电路输出负值，由于运算放大电路1单电源供电，通态压降在线测量电路输出为零；如果待测IGBT器件2关断，通态压降在线测量电路中MOSFET导通，通态压降在线测量电路输出为零；即当待测IGBT器件2的通态压降在线测量电路的输出信号大于零时，相应桥臂的电流即为待测IGBT器件2的集电极电流。

V_D1,A＝V_F,IGBT+V_D,on (1)

V_D2,A＝V_F,IGBT+2V_D,on (2)

V_out＝V_D2,A-2(V_D2,A-V_D1,A)＝V_F,IGBT (3)

其中，V_D1,A表示D1阳极电压，V_F,IGBT表示IGBT通态压降，V_D,on表示二极管通态压降，V_D2,A表示D2阳极电压，V_out表示在线测量电路的输出电压。

需要说明的是，本发明实施例中测量IGBT通态压降及测量待测IGBT器件的相应桥臂的电流的器件均采用现有测量器件即可，本发明并不以此为限。

本发明提供的IGBT通态压降在线测量电路，通过高压快恢复二极管、电阻分压器及运算放大器实现对IGBT器件在运行状态下的通态压降的测量，并且通过测量IGBT器件所在桥臂的电流实现对IGBT集电极电流的测量，避免了IGBT功率模块封装无法直接测量集电极电流的问题，并且通过反向并联第三高压快恢复二极管实现对运算放大器输入端的保护，进而实现了运行状态下IGBT的通态压降及集电极电流的在线测量，保证测量精度。

实施例2

现有IGBT功率模块的结温监测技术可归类为：物理接触法、光学法、热阻网络法；物理接触法原理简单，通过在模块内部放置热敏电阻或热电偶测温元件直接测量温度，但此方法需要外部电源激励，瞬态响应慢并且热敏电阻的测量结果与实际结温相差很大；光学法利用物体的热辐射性能来测量物体表面温度场。红外热成像仪是常用的光学测温仪器，可以直接获得设备的温度图，从而得到功率模块内部的温度梯度，但是红外热成像仪测量结温时需要拆封功率模块，去除注入的硅胶并喷上黑漆，对功率模块造成不可恢复的破坏，红外热成像仪价格较高，不适合功率模块结温的实时监测；热阻网络法首先计算结到壳的等效热阻网络来实时计算结温，此方法不但需要采集壳温，还需要实时采集功率器件的电压、电流信号来计算功率损耗，需要高精度的传感器，且容易受电子干扰影响。

本施例提供一种IGBT结温检测方法，如图2所示，能够实现IGBT功率模块大电流工况运行时，基于饱和导通压降高精度检测并计算IGBT的运行结温，包括：

步骤S1：根据IGBT的计算原理得到IGBT通态压降的计算模型。

本发明实施例中，根据IGBT简化导通模型的计算原理，得到IGBT导通压降的计算表达式，并通过测量通过恒定电平的开关信号使IGBT保持常导通的离线状态下的结温、通态压降及电流，确定IGBT导通压降的计算表达式中的待定参数，得到IGBT通态压降的计算模型。

步骤S2：采用IGBT通态压降在线测量电路测量运行状态下的待测IGBT器件的通态压降，并测量待测IGBT器件所处桥臂的电流，将电流确定为待测IGBT器件的集电极电流。本发明实施例中，实现过程详见上述IGBT通态压降在线测量电路实施例中的过程，在此不再赘述。

步骤S3：根据计算模型、通态压降及集电极电流，计算IGBT功率模块结温。本发明实施例中，将上述测量得到的通态压降及集电极电流带入计算模型中，即可确定IGBT功率模块结温。

本发明实施例提供的IGBT结温检测方法，通过测量得到的IGBT器件的通态压降及集电极电流的在线测量结果，根据离线状态下的IGBT通态压降、集电极电流及计算原理得到IGBT通态压降的计算模型，进而根据实际在线测量结果及计算模型计算IGBT功率模块结温，保证了计算结果更接近真实值，能够实现功率模块结温的实时监测。

在一具体实施例中，根据IGBT的计算原理得到IGBT通态压降的计算模型，包括如下步骤：

步骤S11：根据预设大电流通态压降结温校准电路，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系。

本发明实施例中，由于小电流下通态压降不能在线监测结温，但基于小电流下通态压降测量结温稳定性好、灵敏度高，因此得到大电流工况通态压降与结温之间的关系之后，可以基于小电流下通态压降对大电流工况通态压降测量结温的准确度进行验证。

其中，如图3所示，恒定小电流下的导通压降结温校准电路结构示意图；恒定小电流下IGBT的自热可忽略不计，因此在恒定小电流下对通态压降进行校准时，使待校准的IGBT保持常导通，同样采用微波加热台来控制待校准的IGBT的结温，通过微波加热台将IGBT功率模块均匀加热至结温达到稳定，测量固定结温间隔值下的小电流的通态压降。如图4所示，为恒定小电流下的导通压降结温校准曲线，小电流下的通态压降为负温度系数且线性度好。

图5所示为恒定大电流切小电流的实验电路结构示意图，包括：可调大功率直流电流源、恒定小电流源、功率模块、驱动电路和测量设备。首先给待验证的IGBT施加恒定的加热电流I_H，使其待验证的IGBT结温升高并达稳定，然后将I_H切换至测试电流I_M，记录这个过程通态压降随时间的变化曲线。基于大电流工况时通态压降与结温之间的关系校准曲线可以计算出切断时刻的结温，基于恒定小电流下的导通压降结温校准曲线，获取结温冷却曲线以及切断时刻的结温。

基于大电流通态压降和基于小电流通态压降测量结温的对比图，如图6所示，集电极电流值较小时，基于大电流通态压降测量结温的误差较大；大电流工况，基于大电流通态压降测量结温和基于小电流通态压降测量结温接近，测量精度高。

步骤S12：根据关系及IGBT的计算原理，得到IGBT通态压降的计算模型。

本发明实施例中，如图7所示为IGBT的简化导通模型：一个PiN整流器串联一个工作在线性区的MOSFET。IGBT的导通压降为MOSFET的压降和P-i-N压降之和，公式(4)为IGBT通态压降物理表达式，第一项为PiN整流器的导通压降，第二项为MOSFET的导通压降。

其中，k表示玻尔兹曼系数，T表示结温，q表示元电荷量，J_c表示集电极电流面密度，W_N表示漂移区宽度，D_a表示双极扩散系数，n_i表示本征载流子浓度，L_a表示双极扩散长度，p表示元胞节距，L_CH表示沟道长度，μ_ni表示沟道迁移率，C_ox表示栅极氧化层电容，V_G表示栅极驱动电压，V_TH表示栅极阈值电压。其中函数F(W_N/2L_a)通过以下公式(5)表示：

其中，V_M为漂移区电压降，W_N表示漂移区宽度，L_a表示双极扩散长度，q表示元电荷量，k表示玻尔兹曼系数，T表示结温。

IGBT通态压降物理表达式中物理参数测量困难，需要进行简化。小电流工况时，PiN整流器的导通压降占IGBT导通压降的主导地位；大电流工况时，MOSFET的导通压降占IGBT导通压降的主导地位；大电流工况时，IGBT导通压降第一项近似为常数，第二项中μ_ni和V_TH为受结温影响，IGBT通态压降的物理表达式可简化，得到IGBT通态压降的计算模型：

其中，V_F,IGBT表示待测IGBT器件的通态压降，I_C表示待测IGBT器件的集电极电流，T表示结温，k表示玻尔兹曼系数，a₁、a₂、a₃、a₄分别表示第一、第二、第三、第四待定参数。

在一具体实施例中，上述步骤S11，根据预设大电流通态压降结温校准电路，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系，包括如下步骤：

步骤S111：将IGBT功率模块组成H桥电路，并将IGBT功率模块加热到不同的目标结温值。

本发明实施例中，如图8所示，预设大电流通态压降结温校准电路为H桥电路结构，包括功率模块、驱动电路、纯电阻负载、可调直流电压源、电解电容；微波加热台用于控制IGBT功率模块结温；单脉冲发生电路产生脉冲宽度可调的单脉冲开关信号，用来控制脉冲大电流的宽度；由于一方面待校准IGBT器件在导通的瞬态过程中寄生电容的充放电会造成通态压降波形震荡，另一方面待校准IGBT器件在导通前承受高电压，待校准IGBT器件在导通后变为低压通态压降，对电压探头的测量范围和测量精度都有较高要求。本发明实施例中，对一个桥臂的上(下)桥IGBT校准时，通过一个固定电平使待校准IGBT器件保持常导通，脉冲大电流通过控制另一个桥臂的下(上)桥IGBT产生。待校准IGBT器件保持常导通一方面可抑制开通瞬态寄生电容充放电的影响，另一方面，由于器件保持常导通，通态压降可通过高精度的低压无源探头测量，可保证测量精度。

步骤S112：测量不同目标结温值下待测IGBT器件功率模块的集电极电流及通态压降，得到不同目标结温值对应的集电极电流及通态压降。

本发明实施例中，利用测量仪器测量测量不同目标结温值下待测IGBT器件功率模块的集电极电流及通态压降，上桥臂保持常导通，下桥臂给定单脉冲触发信号，额外增加续流二极管作为负载回路的续流通道，最终测量得到的负载电流即为待测IGBT器件功率模块的集电极电流；如果对IGBT1进行大电流通态压降结温校准时，IGBT1保持常导通，由IGBT4控制脉冲大电流的宽度。H桥校准电路无需改变电路结构，控制其中一相的上(下)桥臂常导通，控制另一相的下(上)桥臂单脉冲导通，即可分别对4个IGBT进行校准。大电流工况时通态压降与结温之间的关系曲线如图9所示，分别固定结温为50℃、75℃、100℃和125℃，对集电极电流为150A、200A、250A、300A、350A这五个等级下的通态压降进行测量。可以看出，当集电极电流固定时，大电流下的通态压降为正温度系数且具有很好的线性度，而且集电极电流等级越高，通过通态压降测量结温的灵敏度(斜率)越高；大电流工况时，IGBT功率模块因结温过高热击穿的可能性高，通态压降测量结温的灵敏度也较高，说明了大电流工况基于通态压降测量在线测量结温的可行性和必要性。

步骤S113：对不同电流工况下的通态压降与结温值进行拟合，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系。

本发明实施例提供的IGBT结温检测方法，通过测量得到的IGBT器件的通态压降及集电极电流的在线测量结果，根据离线状态下的IGBT通态压降、集电极电流及计算原理得到IGBT通态压降的计算模型，将离线状态下的不同电流工况通态压降与结温的关系进行拟合，并通过小电流饱和导通压降对大电流工况通态压降测量结温的准确度进行验证，保证了结果的准确性与可靠性；进而根据实际在线测量结果及计算模型计算IGBT功率模块结温，保证了计算结果更接近真实值，能够实现功率模块结温的实时监测。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种IGBT通态压降在线测量电路，其特征在于，包括：第一二极管、第二二极管及运算放大电路，其中，

所述第一二极管的阴极与运行状态下的待测IGBT器件的集电极连接，阳极与所述第二二极管的阴极连接；

所述第二二极管的阳极外接可调恒流源；

所述运算放大电路的正向输入端与所述第二二极管的阴极连接，负向输入端与所述第二二极管的阳极连接。

2.根据权利要求1所述的IGBT通态压降在线测量电路，其特征在于，还包括：

第一驱动模块，所述第一驱动模块的第一端与运行状态下的待测IGBT器件的门级连接，第二端接地，第三端外接开关信号，用于根据所述开关信号驱动所述待测IGBT器件导通。

3.根据权利要求2所述的IGBT通态压降在线测量电路，其特征在于，还包括：

反向控制电路，所述反向控制电路的第一端与所述运算放大电路的输出端连接，第二端外接所述开关信号，第三端接地。

4.根据权利要求1所述的IGBT通态压降在线测量电路，其特征在于，还包括：

第三二极管，所述第三二极管反向并联在所述第二二极管的两端。

5.根据权利要求3所述的IGBT通态压降在线测量电路，其特征在于，所述反向控制电路，包括：反向器、可控开关及第二驱动模块，其中，

所述反向器的第一端与所述开关信号连接，第二端与所述第二驱动模块的第一端连接；

所述第二驱动模块的第二端与所述可控开关的控制端连接，第三端接地；

所述可控开关的第一输出端与所述运算放大电路的输出端连接，第二输出端接地。

6.一种IGBT结温检测方法，其特征在于，包括：

根据IGBT的计算原理得到IGBT通态压降的计算模型；

采用如权利要求1-5任一项所述的IGBT通态压降在线测量电路测量运行状态下的待测IGBT器件的通态压降，并测量待测IGBT器件所处桥臂的电流，将所述电流确定为待测IGBT器件的集电极电流；

根据所述计算模型、所述通态压降及所述集电极电流，计算IGBT功率模块结温。

7.根据权利要求6所述的IGBT结温检测方法，其特征在于，所述根据IGBT的计算原理得到IGBT通态压降的计算模型，包括：

根据预设大电流通态压降结温校准电路，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系；

根据所述关系及所述IGBT的计算原理，得到IGBT通态压降的计算模型。

8.根据权利要求7所述的IGBT结温检测方法，其特征在于，所述根据预设大电流通态压降结温校准电路，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系，包括：

将IGBT功率模块组成H桥电路，并将所述IGBT功率模块加热到不同的目标结温值；

测量不同目标结温值下待测IGBT器件功率模块的集电极电流及通态压降，得到不同目标结温值对应的集电极电流及通态压降；

对不同电流工况下的通态压降与结温值进行拟合，得到大电流工况通态压降与结温之间的关系。

9.根据权利要求7所述的IGBT结温检测方法，其特征在于，

通过以下公式表示IGBT通态压降的计算模型：

其中，V_F,IGBT表示待测IGBT器件的通态压降，I_C表示待测IGBT器件的集电极电流，T表示结温，k表示玻尔兹曼系数，a₁、a₂、a₃、a₄分别表示第一、第二、第三、第四待定参数。

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