用于IGBT结温估计的驱动装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105811944A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610225437.4(22)申请日2016.04.12(71)申请人重庆大学地址400044重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人周雒维彭英舟张晏铭蔡杰王凯宏孙鹏菊杜雄(74)专利代理机构北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司11129代理人谢殿武(51)Int.Cl.H03K17/567(2006.01)G01R31/26(2014.01)权利要求书1页说明书4页附图3页(54)发明名称用于IGBT结温估计的驱动装置及方法(57)摘要本发明提供的用于IGBT结温估计的驱动装置及方法，装置包括待测IGBT模块、用于通过改变门极开通电流并从门极开通电压中提取温度感应电参数的恒流源驱动模块和用于在恒流源驱动下对IGBT结温进行估计的门极开通密勒平台；所述恒流源驱动模块包括推挽驱动电路和恒流源电路，当驱动脉宽信号为高电平时，恒流源驱动模块稳压在一个固定值；本发明中的用于IGBT结温估计的驱动装置及方法，可以使门极开通电流快速稳定在一个恒定值，进而使门极开通电压波形中的密勒平台的持续时间要比常规驱动中的密勒平台长，温敏感度与温线性度大幅提高，本发明可以在不破坏模块结构的前提下，对IGBT模块结温进行快速、准确的测量，相应速度快、测试过程简单。CN105811944ACN105811944A权利要求书1/1页1.一种用于IGBT结温估计的驱动装置，其特征在于：包括待测IGBT模块、用于通过改变门极开通电流并从门极开通电压中提取温度感应电参数的恒流源驱动模块和用于在恒流源驱动下对IGBT结温进行估计的门极开通密勒平台；所述恒流源驱动模块包括推挽驱动电路和恒流源电路，所述推挽驱动电路和恒流源电路采用级联方式连接，用于对门极进行快速恒流充电；当驱动脉宽信号为高电平时，恒流源驱动模块稳压在一个固定值。2.根据权利要求1所述的用于IGBT结温估计的驱动装置，其特征在于：所述推挽驱动电路包括驱动芯片、第一三极管、第二三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和双向稳压管；所述驱动芯片的输出端与第一三极管的集电极连接，所述驱动芯片的输出端还通过第二电阻分别与第一三极管的基极和第二三极管的基极连接，所述第一三极管的发射极与第二三极管的集电极连接，所述驱动芯片的输入端与第三电阻连接，所述第一电阻的一端分别与第一三极管发射极和第二三极管的集电极连接，所述第一电阻的另一端与双向稳压管的一端连接，所述双向稳压管的另一端接地。3.根据权利要求2所述的用于IGBT结温估计的驱动装置，其特征在于：所述恒流源电路包括第三三极管、稳压管、第四电阻、第五电阻和第六电阻；所述稳压二极管的正极通过第五电阻分别与双向稳压管的接地端和待测IGBT模块的发射极连接，所述稳压二极管的负极与双向稳压管的另一端连接，所述稳压二极管的负极还通过第四电阻与第三三极管的发射极连接，所述第三三极管的基极与稳压二极管的正极连接，所述第三三极管的集电极极通过第六电阻与待测IGBT模块的栅极连接。4.根据权利要求3所述的用于IGBT结温估计的驱动装置，其特征在于：对于本发明所述型号的IGBT模块，所述门极开通密勒平台通过如下公式对待测IGBT模块结温进行实时估计：Vg-p＝-0.00806Tj+7.56其中，Vg-p为门极开通电压的米勒平台值，Tj为结温。5.一种用于IGBT结温估计的方法，其特征在于：包括通过恒流源驱动模块改变门极开通电流并从门极开通电压中提取温度感应电参数，并在恒流源驱动下通过门极开通密勒平台对IGBT结温进行估计，所述恒流源驱动模块包括推挽驱动电路和恒流源电路，所述推挽驱动电路和恒流源电路采用级联方式连接，用于对门极进行快速恒流充电；当驱动脉宽信号为高电平时，恒流源驱动模块稳压在一个固定值。6.根据权利要求5所述的用于IGBT结温估计的方法，其特征在于：获取不同温度下的密勒平台的连续多个数据点的平均值作为米勒平台值，并进行线性拟合，通过对所述密勒平台值与温度进行校正，对待测IGBT模块工作结温进行实时估计。7.根据权利要求6所述的用于IGBT结温估计的方法，其特征在于：通过如下公式对待测IGBT模块结温进行实时估计：Vg-p＝-0.00806Tj+7.56其中，Vg-p为门极开通电压的米勒平台值，Tj为结温。2CN105811944A说明书1/4页用于IGBT结温估计的驱动装置及方法技术领域[0001]本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种用于IGBT结温估计的驱动装置及方法。背景技术[0002]IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)，是能源变换与传输的核心器件，作为国家战略性新兴