姜 鑫 应展烽 万 萌 钟 震

（南京理工大学能源与动力工程学院 南京 210094）

0 引言

MOSFET和IGBT等功率器件是实现电能变换与控制的关键器件，已被广泛应用于电力、交通、航空和航天等领域[1-3]。随着使用要求和制造工艺的不断提升，功率器件封装尺寸逐渐减小，但功率等级却日益增高，这导致器件面临着严重的热失效风险。为了准确评估器件的散热能力及寿命，需要有效获知器件在特定工作条件下的结温变化特性[4]。

一般情况下，器件结温可采用直接测量法、热敏电参数法和热网络模型等方法得到[5-7]。其中，直接测量法利用红外测温直接获取芯片温度，具有高精度和高分辨率的优势，但该方法需要打开器件封装，存在一定破坏性，难以在实际场合应用。热敏电参数法利用器件部分电参数与温度之间的映射关系推算结温，无需改变器件封装，且具有响应速度快的优势。但该方法对电参数测量电路的要求较高，目前仍处于发展阶段。热网络模型基于热电类比理论建立，利用热容和热阻构成的等效网络估计器件结温。在得到热网络参数后，热网络模型能够简单快速地实现结温估计，且其精度已在工程领域中被广泛接受，故已成为当前应用最广的结温获取方法[8-10]。

依据所需的边界温度不同，热网络模型可分为结-壳和结-环境两类[11]。结-壳热网络模型将器件壳温测量值作为结温估计的边界条件，重点关注结温与壳温之间的变化关系，适用于器件在线热管理和热保护。……