一种测量电力电子器件温度分布的电学方法与流程

技术特征：
1.一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：包含如下步骤：1）通过实验测量获得器件在不同温度下的i
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v
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t特性曲线；其中：栅极电压固定为15v，i代表集电极
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发射极（ce）电流，v代表与集电极
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发射极（ce）两端电压v，t代表温度；2）对i
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v
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t特性曲线实验数据进行拟合，得到i、v、t三者的数值关系i(v,t)；3）用函数分布描述器件芯片温度分布；4）用n个二极管并联电路模型模拟器件在小电流下的通态电路模型，建立器件芯片在温度梯度下i和v的数值模型；5）通过多电流测量法得到不同电流下器件的通态压降；6）用联立非线性方程组求解，得到温度分布函数的各个参数；7）将各个参数代入即可获得芯片温度分布。2.根据权利要求1所述的一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：步骤1）中，所述特性曲线通过如下步骤获得：1.1）将器件放入恒温箱中，将恒温箱稳定在一个温度值t1；1.2）给器件施加不同的测量电流i，测量器件的结压降v，不同的测量电流取值范围从0到1/1000的器件额定电流，在这范围内均匀取值，测量电流越多越好，不少于50个，得到温度t1下的i
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v特性曲线；1.3）调整恒温箱的温度，稳定在新的温度值t2，重复1.2）的过程得到温度t2下的i
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v特性曲线；1.4）继续调整恒温箱，温度在新的温度值，如此重复，可以得到不同温度下的i
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v特性曲线，构成i
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v
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t特性曲线簇，温度取值范围从室温到最大结温，在这范围内均匀取值，具体范围和取值根据测试需求而定。3.根据权利要求1所述的一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：在步骤2）中，进行数据拟合时采用公式（2）：。4.根据权利要求1所述的一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：步骤3）中，函数选取高斯函数（3）或二阶多项式函数（4）：。5.根据权利要求1所述的一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：步骤4）中，所有二极管的端电压均视为相同，每个二极管上通过电流之和为测量电流i，如公式（5）所示： 。6.根据权利要求1所述的一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：步骤5）中，实际结温测量中，负载电流i
l
对器件进行加热至芯片达到热平衡状态，切断负载电流，施加连续的不同的测量电流，测量电流的选择从0到1/1000器件额定电流，尽可能分散；如果温度分布选择类高斯函数描述，至少需要7个不同的测量电流，如果温度分布选择二阶
多项式函数描述，至少需要6个不同的测量电流；无论选择何种函数，每个测量电流持续时间均为100μs。7.根据权利要求1所述的一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，其特征在于：步骤6）中，如果温度分布选择类高斯函数描述，对7个测量电流i1、i2、i3、i4、i5、i6、i7和相应的电压v1、v2、v3、v4、v5、v6、v7按照公式（6）进行联立非线性方程组求解；如果温度分布选择二阶多项式函数描述，需要对6个测量电流i1、i2、i3、i4、i5、i6和相应的电压v1、v2、v3、v4、v5、v6也按照公式（6）进行联立非线性方程组求解：。

技术总结
本发明涉及电力电子器件结温测量技术领域，具体涉及一种测量电力电子器件温度分布的电学方法，包含如下步骤：1）通过实验测量获得器件在不同温度下的I


技术研发人员：邓二平 陈杰 刘鹏 赵雨山 黄永章
受保护的技术使用者：华电（烟台）功率半导体技术研究院有限公司
技术研发日：2021.04.15
技术公布日：2021/10/18