一种功率二极管模块工作结温的在线检测系统及检测方法

摘要

本发明公开了一种功率二极管模块工作结温的在线检测系统及检测方法，其通过控制有源开关器件的通断，使得功率二极管模块在开通和关断状态之间切换，当功率二极管模块由导通切换至关断时，流经功率二极管模块的电流将换流至互补的开关管，功率二极管模块的反向恢复电流会在换流回路的杂散电感上产生相应的感应电压，该感应电压不仅与二极管模块的反向恢复电流有关同时还包含二极管模块的温度信息。本发明使用一个低压的幅值检测电路就可以将包含温度信息的反向恢复电流变化情况在互补开关管上测量出来，且不需要额外的高压无源辅助元件，在驱动电路发送控制信号的同时，捕获反向恢复电流引起的变化电压，具有较高的精度和实时性。

主权项

一种功率二极管模块工作结温的在线检测系统，其特征在于，包括：主电路单元，与功率二极管模块连接；所述的主电路单元包括直流电压源V、电容C、电感L和IGBT模块；其中，直流电压源V的正极与电容C的一端、电感L的一端和功率二极管模块的阴极相连，电感L的另一端与功率二极管模块的阳极和IGBT模块的集电极相连，IGBT模块的功率发射极与直流电压源V的负极和电容C的另一端相连；温控单元，用于调控功率二极管模块和IGBT模块的环境温度；采样单元，用于在功率二极管模块由导通状态切换至关断状态的瞬态过程间采集电容C两端的直流母线电压V_dc、功率二极管模块的正向导通电流以及IGBT模块的工作结温；驱动单元，用于为IGBT模块的基极提供开关控制信号，以控制功率二极管模块由导通状态切换至关断状态，进而调控功率二极管模块的正向导通电流；结温检测单元，用于采集IGBT模块的功率发射极与驱动发射极两端的电压信号V_Ee，并在功率二极管模块由导通状态切换至关断状态的瞬态过程间提取电压信号V_Ee的峰值U_{Ee_peak}；所述的结温检测单元内存有各种运行工况下关于直流母线电压V_dc、功率二极管模块的正向导通电流、IGBT模块的工作结温、功率二极管模块的工作结温以及峰值U_{Ee_peak}的数据表格以及函数模型；进而根据功率二极管模块由导通状态切换至关断状态的瞬态过程间的直流母线电压V_dc、功率二极管模块的正向导通电流、IGBT模块的工作结温以及峰值U_{Ee_peak}，通过查表或函数模型计算得到功率二极管模块的工作结温。