[发明专利]IGBT结温监控方法、装置及计算机设备

权利要求书

1.一种IGBT结温监控方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取与待测IGBT器件的集电极电流对应的饱和导通压降；所述集电极电流为加热大电流或恒定小电流；所述加热大电流的取值大小为根据所述待测IGBT器件的特性以及实际实验过程得到；

基于结温和饱和导通压降拟合曲面，获取对应所述饱和导通压降的当前结温；

在所述当前结温小于设定结温时，增大输入所述待测IGBT器件的集电极的所述加热大电流；

在所述当前结温大于所述设定结温，且未到达预设加热工作时间时，减小输入所述待测IGBT器件的集电极的所述加热大电流；

在所述当前结温大于所述设定结温，且到达所述预设加热工作时间时，向所述待测IGBT器件的集电极输入所述恒定小电流，并冷却所述待测IGBT器件；

在所述当前结温等于所述设定结温时，保持输入所述待测IGBT器件的所述集电极电流，以使所述当前结温保持预设结温保持时间。

2.根据权利要求1所述的IGBT结温监控方法，其特征在于，基于结温和饱和导通压降拟合曲面，获取对应所述饱和导通压降的当前结温的步骤之前包括步骤：

对设定测试结温的所述待测IGBT器件施加所述恒定小电流，获取对应所述测试结温及所述恒定小电流的测试饱和导通压降；

对所述测试结温、所述恒定小电流和所述测试饱和导通压降进行拟合，得到在所述恒定小电流下的所述结温和饱和导通压降拟合曲面。

3.根据权利要求1所述的IGBT结温监控方法，其特征在于，基于结温和饱和导通压降拟合曲面，获取对应所述饱和导通压降的当前结温的步骤之前还包括步骤：

对设定测试结温的所述待测IGBT器件施加脉冲大电流，获取对应所述测试结温及所述脉冲大电流的测试饱和导通压降；所述脉冲大电流为不引起所述待测IGBT器件自热温升的电流；

对所述测试结温、所述脉冲大电流和所述测试饱和导通压降进行拟合，得到在所述脉冲大电流下的所述结温和饱和导通压降拟合曲面。

4.根据权利要求3所述的IGBT结温监控方法，其特征在于，对设定测试结温的所述待测IGBT器件施加脉冲大电流的步骤之前包括：

监测所述待测IGBT器件、在所述脉冲大电流的不同脉冲宽度下的器件壳温；

将对应所述器件壳温在自热温升范围内的脉冲宽度，确认为所述脉冲大电流的最优脉冲宽度。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的IGBT结温监控方法，其特征在于，还包括步骤：

获取所述待测IGBT器件的器件壳温；

基于热阻计算公式处理所述器件壳温、所述当前结温、所述集电极电流和所述饱和导通压降，得到所述待测IGBT器件的热阻值；

基于最小二乘法对所述热阻值和预设的功率循环次数进行拟合，得到热阻和功率循环次数拟合曲线；

根据所述热阻和功率循环次数拟合曲线处理所述待测IGBT器件的失效热阻，得到所述待测IGBT器件的失效循环次数；所述失效热阻为所述热阻值增加预设增值得到。

6.根据权利要求5所述的IGBT结温监控方法，其特征在于，基于热阻计算公式处理所述器件壳温、所述当前结温、所述集电极电流和所述饱和导通压降，得到所述待测IGBT器件的热阻值的步骤中；

基于以下热阻计算公式，得到所述热阻值：

为所述热阻值，为所述当前结温，为所述器件壳温，为所述集电极电流，为所述饱和导通压降。

7.根据权利要求6所述的IGBT结温监控方法，其特征在于，所述根据所述热阻和功率循环次数拟合曲线处理所述待测IGBT器件的失效热阻，得到所述待测IGBT器件的失效循环次数的步骤之后包括：

获取多个所述待测IGBT器件的失效循环次数；

基于分布函数，对多个所述待测IGBT器件的失效循环次数分别进行分布假设校验；所述分布函数为威布尔分布、指数分布或对数正态分布；

根据校验结果，选取满足最优拟合优度的分布函数对多个所述待测IGBT器件的失效循环次数分别进行处理，得到寿命与可靠度分布曲线；

根据所述寿命与可靠度分布曲线，得到所述待测IGBT器件的寿命值。