[发明专利]一种绝缘栅双极型晶体管退化的在线监测方法

摘要

本发明公开了一种绝缘栅双极型晶体管退化的在线监测方法，可应用于监测IGBT在实际工作过程中的退化程度，从而在其失效前进行预警。该在线监测方法包括：IGBT不退化情况下，对待测IGBT进行温度实验，测得待测IGBT不同结温下表征IGBT结温水平的结温指标——不变压降和表征IGBT退化程度的退化指标——导通电阻，计算相同结温变化下退化指标变化量与结温指标变化量的比例系数；IGBT退化情况下，在线测得结温指标和退化指标，结合正常情况下由温度实验得出的比例系数，对退化指标进行去结温影响的优化，根据优化后的退化指标来监测待测IGBT的退化程度。

主权项

1.一种绝缘栅双极型晶体管退化的在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)控制实验条件，使待测IGBT承受不会引起退化的重复的电流冲击，且结温近似与壳温相等，对待测IGBT进行温度实验，具体包括以下子步骤：1.1)通过恒温装置使待测IGBT的壳温恒定于目标温度；1.2)采集待测IGBT的集电极‑发射极电压和集电极电流波形；1.3)提取IGBT导通时的集电极‑发射极电压和集电极电流，并计算出该壳温对应结温下的待测IGBT未退化时的结温指标和退化指标；1.4)改变壳温，通过恒温装置使IGBT壳温恒定在改变后的壳温值，重复1.2)～1.3)，得到当前结温下的待测IGBT未退化时的结温指标和退化指标；1.5)重复1.4)若干次，得到不同结温下的结温指标和退化指标；1.6)根据上述多组不同结温下的待测IGBT的结温指标和退化指标，计算出任意两组不同结温下，退化指标变化量与结温指标变化量的比例系数；2)对用于实际工作过程中的待测IGBT进行在线监测，具体包括以下子步骤：2.1)采集若干组在线监测开始后且IGBT没有发生退化时的待测IGBT的集电极‑发射极电压和集电极电流波形，选择集电极‑发射极电压和集电极电流值均正常的时刻的结温作为标准结温，并从该组数据中提取导通时的集电极‑发射极电压和集电极电流来计算出结温指标和退化指标，作为标准结温指标和标准退化指标；2.2)当需要监测待测IGBT的目标时刻的退化程度时，采集目标时刻的待测IGBT的集电极‑发射极电压和集电极电流，提取出导通部分，计算目标时刻的待测IGBT的结温指标和退化指标；2.3)根据步骤1.6)中得到的比例系数、目标时刻的结温指标、目标时刻的退化指标、标准结温指标，对目标时刻的退化指标进行去结温影响的优化；以优化后的退化指标表征目标时刻IGBT的退化程度。