[发明专利]一种应用于SiC功率器件的温度采样方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种应用于SiC功率器件的温度采样方法、装置及系统，所述温度采样方法包括如下步骤：通过电流采样单元获取SiCMOSFET电流值；通过电压隔离采样单元获取SiC MOSFET VDS值；采集到所述SiC MOSFET VDS值和电流值，计算出SiC MOSFET相应的Rdson值；将所述Rdson值与预设的温度Rdson表进行查找对比，得到该时刻的SiC功率器件的结温的温度值。所述温度采样装置包括：电流采样单元、电压隔离采样单元以及Rdson值计算模块。所述温度采样系统包括：多个温度采样装置和微处理器。本发明提高了温度采样精度，精确地反映SiC功率器件内部的实时温度。

技术领域

本发明涉及温度采样领域，特别涉及一种应用于SiC功率器件的温度采样方法、装置及系统。

背景技术

现有技术中功率器件包括单管封装功率器件和模块功率器件，不同的功率器件温度检测的方式各不相同。

对单管封装功率器件：

一般中小功率的电机驱动器，或者光伏逆变器的功率器件都采用单管封装，而单管封装一般都不会内置NTC采样电阻进行温度采样，传统的温度采样方法分为螺丝固定NTC采样和PCB板贴片NTC采样。其中螺丝固定NTC采样是利用螺丝在散热器上固定NTC电阻进行采样，但是螺丝固定NTC电阻采样精度与装配的牢固程度以及位置的偏移程度都有很大关系，所以传统的采样方法精度不高。PCB板贴片NTC采样，由于在PCB板上贴片NTC采样电阻，离散热器太远，采集到的温度与功率器件实际温度相差很大，如果周边温度变化会导致采样精度发生很大变化。为了防止器件过温损坏，通常都是将温度设置在一个很低的值，这样就使得不能完全发挥出器件的能力。

对于模块功率器件：

现有技术中1200V等级模块包括IGBT模块，IGBT的特性一般以集电极-发射极饱和电压来描述IGBT模块导电能力，采用集电极-发射极饱和电压作为计算热阻的测量方法，传统热阻测量方法中如果对热阻测量数据数量不足，数据采用的线性拟合方法就会有较大误差，影响拟合精度。如图1所示IGBT获取的电流值与集电极-发射极饱和电压值的曲线图可以看出由于采样次数较少，数据的线性拟合有较大误差，影响拟合精度。

并且IGBT模块只能通过内置NTC进行温度采样，NTC随温度变化阻值变化较为迟钝，温度采样会有延迟，导致温度采样保护不及时，并且NTC与晶圆之间的距离会影响温度采样精度，会造成测量误差。

发明内容

本发明针对现有技术中温度采样精度不高，不能很精确地反映SiC功率器件内部的实时温度等缺点，提供了一种应用于SiC功率器件的温度采样方法及装置。

本发明的技术方案如下：

一种应用于SiC功率器件的温度采样方法，包括如下步骤：

通过电流采样单元获取SiC MOSFET电流值；

通过电压隔离采样单元获取SiC MOSFET VDS值；

采集到所述SiC MOSFET VDS值和电流值，计算出SiC MOSFET相应的Rdson值；

将所述Rdson值与预设的温度Rdson表进行查找对比，得到该时刻的SiC功率器件的结温的温度值。

可选的，所述电流采样单元为霍尔电流传感器或电阻或互感器，通过霍尔电流传感器或电阻或互感器获取SiC MOSFET电流值。