[发明专利]一种变频器中IGBT过温保护方法

权利要求书

1.一种变频器中IGBT过温保护方法，其特征在于，包括步骤：计算IGBT最高结温；对IGBT结温进行动态监控，一旦当前IGBT结温超过IGBT最高结温，则启动过温保护；

所述IGBT最高结温的计算公式如下：

T_jmax＝T_jav+0.5ΔT_j；

其中，T_jmax为IGBT最高结温，T_jav为IGBT平均结温，ΔT_j为IGBT的结温波动；

所述ΔT_j的计算公式如下：

其中，f为输出频率；P_max＝πP_av，P_av表示IGBT的平均功耗，Z(t)表示瞬态热阻，τ表示热阻时间常数，n表示时间常数的组数，IGBT厂家会给出，r表示每个时间常数下对应的瞬态热阻值；

当开关频率F和输出电流I一定时，预先通过实验建立不同的开关频率F、输出电流I和平均损耗P_av的对应关系表，将该关系表预存起来；在动态监控过程中，从表中直接调出数据进行计算；

所述IGBT的平均损耗P_av的计算公式如下：

P_av＝P_cond+P_sw；

其中，P_cond为IGBT的导通损耗，P_sw为IGBT的开关损耗；二者的计算公式如下：

其中，V_CEO表示饱和电压；表示电流峰值；r表示IGBT的等效阻抗；m表示一系数，采用1.1；表示功率因数；F表示开关频率；f表示输出频率；R_G表示IGBT外部的驱动电阻；E_on(R_G)表示IGBT在开关时的开通损耗；E_off(R_G)表示IGBT在开关时的关断损耗；I_nom表示流过IGBT的实际电流；V_dc表示母线电压；V_nom表示IGBT两端电压。

2.根据权利要求1所述的变频器中IGBT过温保护方法，其特征在于，所述IGBT平均结温T_jav的计算公式如下：

T_jav＝P_avR_{th_jh}+T_h；

其中，P_av为IGBT的平均损耗，R_{th_jh}为IGBT结到壳的热阻，通过IGBT的数据手册查询得到，T_h为IGBT壳的温度，通过热敏电阻直接测量得到。

3.根据权利要求1所述的变频器中IGBT过温保护方法，其特征在于，当所述P_av是一个确定值时，ΔT_j的计算公式为：

ΔT_j＝k·P_av；

其中，系数k是与输出频率f有关的一个参数，事先根据实验确定，在实际应用中查表得到。