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高压大功率IGBT器件结温准确测量技术研究
高压大功率IGBT器件结温准确测量技术研究
摘要：随着电力电子技术的快速发展，高压大功率IGBT器件在各个领域得到了广泛应用。然而，IGBT器件的结温是影响其性能与可靠性的重要参数之一，因此准确测量IGBT器件的结温成为工程实践中的一项重要任务。本文针对高压大功率IGBT器件结温测量问题展开了深入的研究，提出了一种基于物理模型和组合测量技术相结合的准确测量方法，通过实验验证了该方法的可行性和有效性。
1.引言
高压大功率IGBT器件是目前最常用的功率开关器件之一，广泛应用于工业、交通、新能源等领域。然而，在高功率运行时，IGBT器件内部会产生大量热量，如果不能有效地测量和控制器件的结温，将会导致器件温度过高，进而影响其性能与寿命。因此，准确测量IGBT器件的结温成为了工程实践中的一项重要任务。
2.IGBT器件结温测量方法
2.1热敏电阻法
热敏电阻法是一种常见的结温测量方法。通过在IGBT器件上粘贴热敏电阻，利用电阻的温度特性计算出器件的结温。然而，由于热敏电阻的温度特性受环境温度和电流的影响较大，测量结果容易受到误差的影响，难以准确测量出器件的结温。
2.2红外热像仪法
红外热像仪法通过红外热像仪获取IGBT器件的温度分布图像，从而间接推导出器件的结温。该方法可以实现非接触式测量，具有一定的准确性。然而，红外热像仪的分辨率和灵敏度限制了其测量的准确性，尤其在高温和高功率运行条件下，测量误差较大。
2.3物理模型和组合测量法
为了克服传统测量方法的不足，本文提出了一种基于物理模型和组合测量技术相结合的准确测量方法。首先，通过建立IGBT器件的热传导模型，对IGBT器件内部的温度分布进行建模，从而可以推导出器件结温与其它测量参数之间的关系。然后，结合热敏电阻法和红外热像仪法，同时测量热敏电阻的温度和获取红外热像仪图像，通过对比和校正，准确推导出器件的结温。
3.实验验证与结果分析
本文利用实验平台对所提出的准确测量方法进行了验证，并与传统的热敏电阻法和红外热像仪法进行了对比。实验结果表明，所提出的方法在高压大功率IGBT器件的结温测量中具有较高的准确性和可靠性。与其他方法相比，本文所提出的方法能够更准确地获取器件的结温信息，并且受环境因素的影响较小。
4.结论
本文研究了高压大功率IGBT器件结温准确测量的方法，提出了一种基于物理模型和组合测量技术相结合的测量方法。实验验证表明，该方法能够准确测量IGBT器件的结温，并且具有较高的可靠性。在今后的工程实践中，可以将该方法应用于高压大功率IGBT器件的结温测量，提高器件的性能和寿命。
参考文献：
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