【精彩论文】高压大功率IGBT器件温度系数校准方法研究

观点凝练

摘要：结温的准确测量对于功率IGBT器件状态监测和可靠性评估具有重要意义，小电流下饱和压降法作为使用最广泛的结温测量方法被各类测试标准推荐使用，温度系数校准是使用该方法的第一步，也是结温测量的基础。传统的温度系数校准方法对于高压大功率IGBT器件存在适用性和准确性的问题。首先，深入讨论和对比了目前常用的2种温度系数校准系统的精度，并提出了一种基于电磁加热方式的温度系数校准系统，并对其精度进行了验证；其次，对温度系数校准曲线的非线性进行了讨论和分析，指出了全温度范围校准和多项式拟合的必要性，进一步补充了温度系数校准方法，为高压大功率IGBT器件的温度系数校准提供方法指导。
结论：（1）恒温装置的温度均匀性对于温度系数校准精度至关重要，高压大功率IGBT模块的体积和表面积较大，相比电热恒温箱，采用加热板的方式能取得较好的温度均匀性和校准速度；

（2）提出的一种基于电磁加热方式的加热装置，并在降温过程中进行校准数据的采集，能够将加热面的温差控制在1°C以内，极大地提高校准精度；

（3）校准过程中的测量电流过小或栅极电压过小，均会导致温度系数校准曲线的非线性，因此需要在合理的测试条件下进行温度系数校准试验；

（4）高压大功率IGBT器件的基区电阻会导致温度校准曲线在高温区出现非线性，在校准时必须在全温度范围内进行校准数据采集，并对数据进行多项式拟合。

引文信息

陈杰, 邓二平, 赵子轩, 等. 高压大功率IGBT器件温度系数校准方法研究[J]. 中国电力, 2021, 54(8): 109-117.CHEN Jie, DENG Erping, ZHAO Zixuan, et al. Calibration methods for junction temperature measurement of high power IGBT modules[J]. Electric Power, 2021, 54(8): 109-117.

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编辑：杨彪审核：方彤

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