[发明专利]基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台及实现IGBT结温测量的方法

权利要求书

1.基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台，其特征在于，它包括恒温箱(3)、IGBT温度定标电路、IGBT驱动设备、PXI测试机箱上的数字万用表模块(4)、大电流稳压电源(2)和大功率电阻(1)，

IGBT温度定标电路包括IGBT、一号二极管D1、二号二极管D3、电阻R1和电感L1，

IGBT的栅极连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端作为IGBT驱动设备的驱动脉冲信号输出端，

IGBT的漏极同时连接二号二极管D3的阴极、电感L1的一端和一号二极管D1的阳极，二号二极管D3的阳极同时连接IGBT的源极和电源地，IGBT的漏极和IGBT的源极作为PXI测试机箱上的数字万用表模块(4)的两个测量端，

电感L1的另一端连接大功率电阻(1)的一端，

一号二极管D1的阴极同时连接大功率电阻(1)的另一端和大电流稳压电源(2)的正极，大电流稳压电源(2)的负极连接电源地，

IGBT温度定标电路、IGBT驱动设备、PXI测试机箱上的数字万用表模块(4)、大电流稳压电源(2)和大功率电阻(1)均位于恒温箱(3)中，

恒温箱(3)用于实现对IGBT温度定标电路的温度控制。

2.根据权利要求1所述的基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台，其特征在于，

大电流稳压电源(2)的电流值为大于等于10A。

3.根据权利要求1所述的基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台，其特征在于，大功率电阻(1)的功率范围为大于等于500W。

4.根据权利要求1所述的基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台，其特征在于，IGBT驱动设备的驱动脉冲信号采用窄脉冲。

5.根据权利要求1所述的基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台，其特征在于，IGBT驱动设备采用信号发生器或者PXI测试机箱实现。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台实现的测量IGBT结温的方法，其特征在于，它包括以下步骤：

步骤一、将基于饱和导通压降测量IGBT结温的温度定标平台放入恒温箱(3)内，通过恒温箱(3)设定内部起始温度为A℃，随后以B℃为间隔，逐渐增加到X℃；A为工作环境初始温度；B为测量温度间隔，X为IGBT的结温上限；

步骤二、在每个测量温度A+nB℃下停留10分钟至30分钟，根据恒温箱(3)上的温度显示面板确认恒温箱(3)内部温度已经达到稳定，n为大于等于0的整数；

步骤三、温度稳定后接通大电流稳压电源(2)，同时将设定的IGBT驱动设备的驱动脉冲信号输出给IGBT的栅极，用PXI测试机箱上的数字万用表模块(4)采集IGBT的漏极和源极两端的信号，通过Labview记录下瞬态饱和导通电压V_CE的值，

步骤四、断开大电流稳压电源(2)和IGBT驱动设备的驱动脉冲信号，调节大功率电阻(1)的阻值来改变电流I_C值，在每个温度下的电流I_C的值由电压源除以功率电阻得到；

步骤五、重复步骤一至步骤四获得每个温度下的电流I_C值和该电流I_C值所对应的瞬态饱和导通电压V_CE的值，将获得每个温度下的电流I_C值和该电流I_C值所对应的瞬态饱和导通电压V_CE的值输入matlab程序中进行线性拟合，获得结温T_j、饱和导通压降V_CE和集电极电流I_C的线性关系平面；

步骤六、在大电流稳压电源(2)接通下，给IGBT的栅极输入驱动脉冲信号，采用PXI测试机箱上的数字万用表模块(4)对IGBT的集电极和发射极两端的信号进行采集，通过Labview记录下瞬态饱和导通电压V_CE的值，并通过步骤四获得该V_CE的值对应电流I_C的值，然后带入步骤五中的结温T_j、饱和导通压降V_CE和集电极电流I_C的线性关系平面，获得结温T_j。