王红芳，涂文特

(贵州航天林泉电机有限公司，贵州贵阳550000)



一种基于PTC的分立式IGBT温度补偿方法

王红芳，涂文特

(贵州航天林泉电机有限公司，贵州贵阳550000)

摘要：在多数电机控制或电源控制器里，常采用分立式IGBT作为电机控制的功率器件。对IGBT正确的温度估算能够起到保护功率电路免于受损和避免控制器烧毁。通过RC模型公式推导出温度变化率、电机相电流大小与IGBT结温的变化关系，得到IGBT结温的温度补偿公式的可行性，并设计相关试验以获取补偿参数，该补偿办法可直接应用于电机控制器中。

关键词:分立式IGBT结温PTC电机控制

0引言

分立式功率器件(MOSFET、IGBT)已广泛用于电机控制、电源转换、光伏逆变等场合。相对于集成模块(带结温观测)而言，分立式功率器件的结温观测对保护器件本身甚至预防控制电路烧毁等都有着重要的意义。热敏电阻(PTC、NTC等)因其体积小、灵敏度高、价格低廉等优点常用来作为监测物体表面温度的传感器。

在功率电路的设计时，通常需要考虑到功率器件的散热面积、散热方式等其他热设计条件。采用分布式矩阵法[1]可优化功率器件的排布以降低芯片的最高结点温度。通过搭建热阻测试平台测量功率器件导通压降[2]方式可提取功率器件的动态热阻曲线并提炼出热模型。英飞凌公司采用IPOSIM仿真公式推导出功率管结温[3]。在大多数应用场合，功率器件的安装受到基体形状、环境条件等因素限制，只能通过PTC电阻测量安装基体的温度，需要采用合适的温度补偿办法来推导出实际的功率管的结温。……