一种压接型功率模块IGBT热阻测试方法与流程

文档序号:29790589发布日期:2022-04-23 17:33阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1:将压接型功率模块直接作为被试对象,与测试装置连接;步骤2:对被试子模块的igbt进行k曲线标定试验;步骤3:对被试子模块的igbt进行热路热阻测试试验;步骤4:获得igbt的整体热路热阻参数。2.根据权利要求1所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的步骤2的k曲线标定试验在热阻测试试验之前进行,目的为标定被试igbt结温vs集射极饱和电压的函数关系,具体为:通过加热igbt水冷散热器内的冷却水使igbt的结温达到固定温度,向被试igbt注入设定电流,同时测量被试igbt的集射极饱和电压,记录不同结温下igbt的集射极饱和电压,得到被试igbt结温vs集射极饱和电压的函数关系,即被试igbt的k曲线。3.根据权利要求1所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的步骤3的热阻测试试验具体为:在被试igbt水冷散热器测温点放置热电偶,测量水冷散热器测温点温度作为参考温度,主控制器通过脉宽调制技术控制被试igbt的加热电流,在被试igbt达到热平衡后停止加热,以最短时间向被试igbt注入一次设定电流,同时测量每次注入电流时的集射极饱和电压,利用k曲线标定试验得到的k曲线找到每次注入电流时对应的igbt结温。4.根据权利要求3所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的步骤4具体为:根据被试igbt达到热平衡时的热损耗、被试igbt的结温、被试igbt水冷散热器测温点的温度,算出被试igbt结到水冷散热器测温点的热阻。5.根据权利要求1所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的测试装置包括测试平台、主控制器、电压监测及电流注入单元、水冷机组和补能单元;所述测试平台包括被试单元、陪试单元、负载单元,所述被试单元为完整的压接型功率模块;功率模块中的功率器件为igbt,所述陪试单元为和被试单元相同拓扑的半桥功率模块,被试单元和陪试单元组成全桥结构;所述负载单元为可调电抗器,作为全桥结构的负载,通过调节电感量,结合全桥控制策略,为被试单元的igbt提供符合试验要求的加热电流。6.根据权利要求5所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的电压监测及电流注入单元在k曲线标定试验及热阻测试试验中为被试igbt提供设定的ce负载电流,同时测量被试单元的igbt的ce饱和电压。7.根据权利要求5所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的主控制器在k曲线标定试验和热阻测试试验中完成控制保护功能,在k曲线标定试验阶段,主控制器在igbt结温达到预定温度时,向电压监测及电流注入单元发出电流注入命令,同时接收由电压监测及电流注入单元返回的ce饱和电压检测值;在热阻测试试验阶段,主控制器对被试单元和陪试单元的igbt发出经过调制的pwm触发命令,使被试单元的igbt流过预定的加热电流,当被试单元达到热稳定后,封锁igbt触发脉冲,停止加热后,每隔一段时间向电压监测及电流注入单元发出电流注入命令,同时接收电压监测及电流注入单元回传的集射极饱和电压检测值。8.根据权利要求5所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的
水冷机组有电加热装置,在k曲线标定试验阶段,启动电加热装置加热igbt水冷散热器内部的冷却水,以此加热igbt,热稳定后igbt结温等于冷却水温度,此时向被试单元的igbt注入设定电流并检测被试单元的igbt集射极饱和电压,得到该结温下的集射极饱和电压,通过控制电加热器加热量及水冷系统水流量可将冷却水控制在不同的温度,因此可以测得不同结温下的集射极饱和电压;在热阻测试试验的加热阶段,水冷机组能够给被试单元和陪试单元提供散热。9.根据权利要求5所述的一种压接型功率模块igbt热阻测试方法,其特征在于,所述的补能单元在热阻测试试验的加热阶段为被试单元和陪试单元的直流电容补充能量,将直流侧稳定在规定的电压值。

技术总结
本发明提供一种压接型功率模块IGBT热阻测试方法,包括:步骤1:将压接型功率模块直接作为被试对象,与测试装置连接;步骤2:对被试子模块的IGBT进行K曲线标定试验;步骤3:对被试子模块的IGBT进行热路热阻测试试验;步骤4:获得IGBT的整体热路热阻参数。该方法能够将功率子模块直接作为被试对象,即对设备的IGBT和散热器直接作为被试对象,对整个热路热阻直接测试,省去了热路分析的环节,提高了热路热阻的准确性,同时,该方法能够在器件(功率模块)的整个生命周期内进行热阻测试,适于观测热阻的退化过程。该方法涉及一种压接型功率模块IGBT热阻测试装置,该测试装置能够完成从器件K曲线标定到热路热阻测试的全部试验,试验过程简单。程简单。程简单。


技术研发人员:余琼 杨柳 谢正纯 周月宾 周见豪 王景坤 张海涛 易荣 鲁挺
受保护的技术使用者:荣信汇科电气股份有限公司
技术研发日:2021.12.03
技术公布日:2022/4/22
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