igbt模块参数检测

2021-06-10

1.igbt模块结到NTC的暂态热阻抗Zth（j-r）

图9是模块在液冷散热情况下igbt模块结温和NTC间的热阻抗曲线（绿色），在计算时可选用Foster热阻抗模型（多阶RC串连）。

图9：igbt模块结到NTC的暂态热阻抗Zth（j-r）

到这儿我们能够看出，动态结温选用热阻抗Zth（j-r）的测算工作量要比稳态选用热阻Rth（j-r）大许多。事实上，为了能精准测算动态结温，还需要考虑热耦合的影响。因为每一个开关的耗损和结温并不一致，我们在检测热阻抗Zth（j-r）只能针对每一个开关检测，而这又忽视了其余开关对被测开关和NTC热的影响。

图10描述了一个半桥模块内各开关间的热耦合。这儿以上桥igbt模块（TOPigbt模块）为例子，它除去本身发热对NTC的温度造成影响，对应结到NTC的热阻为Rth（j-r）_self，其余发热开关：下桥igbt模块（BOTigbt模块）、上桥二极管（TOP Diode）、下桥二极管（BOTDiode），都会对上桥igbt模块和NTC间的温差造成影响，对应的热阻为Rth（j-r）_switch2、Rth（j-r）_switch3、Rth（j-r）_switch4。要留意的是，这种热阻表现的是其余开关对上桥igbt模块和NTC间温度的影响程度，其值甚至也能是负值。

图10：半桥模块内各开关间的热耦合

所以，对一个半桥IGBT模块，有4个开关元器件（上、下桥igbt模块和二极管），每一个开关和NTC间的温度关系要用4个热阻来表达，如此就产生了1个热阻矩阵来充分表现1个模块中开关元器件和NTC间的温度关系，如表1所示。针对动态结温，这种热阻一样要选用热阻抗来测算。

表1：半桥模块的热阻矩阵