一种GaN器件结温和热阻监测电路及方法

技术特征：
1.一种gan器件结温和热阻监测电路，其特征在于包括：微处理器，用于控制gan器件开通与关断，还用于采集gan器件的漏极电流i
ds
并计算器件结温；恒流源监测电路，用于根据微处理器的信号控制gan器件开关，并在开通时向gan器件提供恒定的门极电流；安装在gan器件的管壳上的热电偶，用于测量gan器件的壳温；电压源，用于在gan器件的漏-源极间给gan器件施加电压，使gan器件工作在有源区。2.根据权利要求1所述一种gan器件结温和热阻监测电路，其特征在于：所述恒流源监测电路包括：运算放大器a1、a2、a3，电阻r1、r2、r3、r4、r5、r6、r7、r8、r9、r10、r11、r12，电容c1；电阻r1一端连接参考电压u
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端，电阻r1另一端连接运算放大器a1的反相输入端，电阻r2一端连接运算放大器a1的反相输入端，电阻r2另一端连接运算放大器a1的输出端；电阻r3一端连接运算放大器a3的反馈信号端，电阻r3另一端接运算放大器a1的同相输入端；电阻r4一端连接运算放大器a1的同相输入端，电阻r4另一端连接接地端；电阻r5一端连接运算放大器a1的输出端，电阻r5另一端接运算放大器a2的反相输入端；电容c1一端连接运算放大器a2的反相输入端，电容c1另一端连接运算放大器a2的输出端；电阻r12一端连接运算放大器a2的反相输入端，电阻r12另一端连接运算放大器a2的输出端；电阻r11一端连接运算放大器a2的同相输入端，电阻r11另一端连接接地端；电阻r6一端连接运算放大器a2的输出端，电阻r6另一端连接gan器件门极；电阻r7一端连接电阻r6一端，电阻r7另一端连接运算放大器a3的反相输入端；电阻r8一端连接电阻r6另一端，电阻r8另一端连接运算放大器a3的同相输入端；电阻r9一端连接运算放大器a3的反相输入端，电阻r9另一端连接运算放大器a3的反馈信号端；电阻r10一端连接运算放大器a3的同相输入端，电阻r10另一端连接接地端。3.采用如权利要求1或2所述监测电路的gan器件结温监测方法，其特征在于：首先，让gan器件工作在有源区，然后施加恒定门极电流以及漏-源极电压，最后采集gan器件的漏极电流，并结合k曲线间接实现结温监测。4.采用如权利要求3所述结温监测方法的gan器件热阻监测方法，其特征在于：在结温监测的基础上，当待测gan器件达到热稳态时，通过安装在gan器件管壳上的热电偶测量壳温，随后在稳态条件下通过热阻公式，求得热阻。5.采用如权利要求1或2所述监测电路的gan器件结温和热阻监测方法，其特征在于：先使gan器件在恒温加热台上加热到指定温度，达到热稳态后，施加恒定的漏-源极电压使其工作在有源区，获取多组给定结温与对应漏极电流i
ds
，利用这些数据组拟合出描述结温t
j
与漏极电流i
ds
之间关系的k曲线；
恒流源监测电路提供恒定的门极电流，gan器件工作在有源区时，在漏极和源极之间施加恒定的电压v
ds
，微处理器采集gan器件的漏极电流i
ds
，结合先前拟合的k曲线，即可计算出结温t
j
；安装在gan器件管壳上的热电偶测量gan器件壳温t
c
；施加的漏-源极电压v
ds
已知，得到施加在gan器件上的功率；最后，利用热阻r
thjc
计算公式即可求得相应条件下的热阻值；。

技术总结
一种GaN器件结温和热阻监测电路及方法，包括：微处理器，用于控制GaN器件开通与关断，还用于采集GaN器件的漏极电流I


技术研发人员：王凯宏 鲁金科 邾玢鑫 周子牛 朱一荻
受保护的技术使用者：三峡大学
技术研发日：2022.03.07
技术公布日：2022/7/12