[发明专利]基于FPGA的SiC功率器件在线结温计算方法

权利要求书

1.一种基于FPGA的SiC功率器件在线结温计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对驱动脉冲信号g进行预处理，输出重构脉冲信号g1，具体包括以下步骤：

计算脉冲信号g当前时刻数值u_n与上一时刻数值u_n-1的差值为u_n-u_n-1；

当u_n-u_n-1＝1上升沿到来时，延时Ton，重构脉冲信号g1输出变为1；

当u_n-u_n-1＝-1下降沿到来时，延时Toff，重构脉冲信号g1输出变为0；其中，Ton、Toff分别为开通时间、关断时间；

2)对导通电流进行去零漂处理；

3)计算脉冲导通期间的平均功率损耗；

4)进行延时信号复现，生成跟脉冲宽度相等的功率损耗脉冲流，保证了延时功率损耗脉冲流的连续性；

5)功率损耗脉冲流进入结温模型计算出功率器件结温。

2.根据权利要求1所述的在线结温计算方法，其特征在于，所述步骤2)中导通电流进行去零漂处理包括以下步骤：

1)初始化导通电流I数据队列；

2)数据更新，将电流I数据队列的队首数据剔除，后边的数据依次前移一位，将最新采集的电流I加入队列队尾；

3)对I数据队列进行概率分布求解，把概率分布最大的数据作为零漂数据Iz；

4)将当前时刻采集的电流I进行I-Iz处理，作为当前功耗计算的电流输入；

5)下一采样时刻继续执行2)、3)、4)步骤。

3.根据权利要求1所述的在线结温计算方法，其特征在于，所述步骤3)中脉冲导通期间的平均功率损耗的计算方法包括以下步骤：

1)计算重构脉冲信号g1当前时刻数值u1_n与上一时刻数值u1_n-1的差值：u1_n-u1_n-1，该差值用于检测重构脉冲信号g1上升沿和下降沿；

2)当u1_n-u1_n-1＝1，即上升沿到来的时候，开始执行以下操作：(a)计算功率器件的开通损耗Eon；(b)存储上一个脉冲上升沿到当前脉冲上升沿时间，即脉冲周期T，然后计时器初始化为零重新开始计时；(c)导通损耗Esal初始化为零开始累积导通损耗值；

当u1_n-u1_n-1＝-1，即下降沿到来的时候，需要依次执行以下操作：(a)存储功率器件导通时间T1；(b)计算功率器件的关断损耗Eoff；(c)导通损耗Esal的累积计算也在这时停止；(d)对这个导通脉冲中所产生的能量求和Eon+Esal+Eoff；

3)计算脉冲导通期间的平均功率损耗：

4.根据权利要求1所述的在线结温计算方法，其特征在于，所述步骤4)中延时信号复现选择延时多个脉冲的时间，所述脉冲的个数由最宽脉冲周期和最窄脉冲周期比来确定。

5.根据权利要求4所述的在线结温计算方法，其特征在于，所述步骤4)中延时信号复现需要存储数据包括：脉冲周期T、器件导通时间T1、器件导通时的平均功率损耗P，然后生成跟脉冲宽度相等的功率损耗脉冲流。