igbt模塊參數檢測

2021-06-10

1.igbt模塊結到NTC的暫態熱阻抗Zth（j-r）

圖9是模塊在液冷散熱情況下igbt模塊結溫和NTC間的熱阻抗曲線（綠色），在計算時可選用Foster熱阻抗模型（多階RC串連）。

圖9：igbt模塊結到NTC的暫態熱阻抗Zth（j-r）

到這兒我們能夠看出，動態結溫選用熱阻抗Zth（j-r）的測算工作量要比穩態選用熱阻Rth（j-r）大許多。事實上，為了能精準測算動態結溫，還需要考慮熱耦合的影響。因為每一個開關的耗損和結溫并不一致，我們在檢測熱阻抗Zth（j-r）只能針對每一個開關檢測，而這又忽視了其余開關對被測開關和NTC熱的影響。

圖10描述了一個半橋模塊內各開關間的熱耦合。這兒以上橋igbt模塊（TOPigbt模塊）為例子，它除去本身發熱對NTC的溫度造成影響，對應結到NTC的熱阻為Rth（j-r）_self，其余發熱開關：下橋igbt模塊（BOTigbt模塊）、上橋二極管（TOP Diode）、下橋二極管（BOTDiode），都會對上橋igbt模塊和NTC間的溫差造成影響，對應的熱阻為Rth（j-r）_switch2、Rth（j-r）_switch3、Rth（j-r）_switch4。要留意的是，這種熱阻表現的是其余開關對上橋igbt模塊和NTC間溫度的影響程度，其值甚至也能是負值。

圖10：半橋模塊內各開關間的熱耦合

所以，對一個半橋IGBT模塊，有4個開關元器件（上、下橋igbt模塊和二極管），每一個開關和NTC間的溫度關系要用4個熱阻來表達，如此就產生了1個熱阻矩陣來充分表現1個模塊中開關元器件和NTC間的溫度關系，如表1所示。針對動態結溫，這種熱阻一樣要選用熱阻抗來測算。

表1：半橋模塊的熱阻矩陣