不同因素對IGBT溫敏參數dV/dt的影響

袁逸超，向大為

（同濟大學電氣工程系，上海201804）

不同因素對IGBT溫敏參數dV/dt的影響

袁逸超，向大為

（同濟大學電氣工程系，上海201804）

結溫是IGBT器件的重要狀態變量，可在變流器運行過程中通過監測溫敏電參數dV/dt獲得相關信息。然而實際系統中除溫度與電流外，其他因素也可能改變溫敏參數dV/dt，從而影響IGBT結溫測量的準確性。首先主要研究了不同因素（包括直流電壓，門極電阻，雜散電感以及突波吸收電容）對溫敏參數dV/dt的影響,并對不同因素與dV/dt的關系進行了理論分析；然后利用雙脈沖實驗研究了不同因素對1 700 V/450 A的IGBT模塊溫敏參數dV/dt的影響，并進一步評估其對結溫測量的影響。該研究工作對基于dV/dt的IGBT結溫測量技術的研發具有一定的參考價值。

IGBT；dV/dt；結溫測量；雜散電感

引言

結溫是IGBT功率模塊中功率器件的重要狀態變量，能直接反映器件安全裕量、健康狀態及運行性能等。然而由于模塊封閉式結構、器件芯片尺寸小且溫度分布不均等原因，IGBT模塊的結溫測量十分困難。目前，基于溫敏電參數（如IGBT關斷時的電壓變化率dV/dt）法的IGBT結溫測量技術能夠有效解決以上局限性，是目前該技術發展的一個主要方向［1-4］。基于dV/dt的IGBT結溫測量方法首先需要通過自標定實驗獲得溫敏參數dV/dt、IGBT結溫Tj以及電流i之間的溫敏特性關系；然后根據標定得到的溫敏特性關系、變流器運行過程中監測得到的dV/dt及i計算出IGBT的真實運行結溫［5］。

然而在實際系統中，電路中往往存在寄生電感和突波吸收電容，運行過程中直流電壓存在一定的波動，且IGBT的門極電阻也會由于溫漂而發生變化。……