СИСТЕМА И СПОСОБ КОНТРОЛЯ РАБОЧЕГО СОСТОЯНИЯ IGBT-УСТРОЙСТВА В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ

1. Система (20) для определения температуры полупроводникового перехода и/или оставшегося срока эксплуатации IGBT-устройства (12), содержащая:
GE
GE
- дифференцирующий блок (21) для приема характеристики напряжения (V) затвор-эмиттер IGBT-устройства (12), которая должна быть измерена, и для дифференцирования характеристики напряжения (V) затвор-эмиттер, чтобы получать импульсы, коррелирующие с фронтами, сформированными фазой участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12);
delay
- блок (23) таймера для измерения временной задержки (t) между полученными импульсами, указывающими начало и конец фазы участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12);
delay
- блок (25) вычисления температуры полупроводникового перехода для определения температуры полупроводникового перехода и/или оставшегося срока эксплуатации IGBT-устройства (12) на основе измеренной временной задержки (t).
j
delay
GE
2. Система (20) по п.1, в которой блок (25) вычисления температуры полупроводникового перехода выполнен с возможностью определять температуру (T) полупроводникового перехода IGBT-устройства (12) на основе измеренной временной задержки (t) и напряжения (V) коллектор-эмиттер IGBT-устройства (12, 13) и тока IGBT-устройства.
j
3. Система (20) по п.2, в которой блок (25) вычисления температуры полупроводникового перехода выполнен с возможностью определять температуру (T) полупроводникового перехода IGBT-устройства (12) и/или указание оставшегося срока эксплуатации посредством заданной справочной таблицы или заданной функции.
4. Система (20) по п.1, в которой блок (24) обнаружения амплитуды сигнала и блок (22) сравнения сконфигурированы с возможностью выбирать импульсы, указывающие начало и конец фазы участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12), из других импульсов,
ref
при этом блок (22) сравнения выполнен с возможностью фильтровать импульсы на основе опорного напряжения (U) переключения в качестве порогового уровня,
при этом блок (24) обнаружения амплитуды сигнала выполнен с возможностью формировать соответствующие пороговые уровни на основе амплитуд импульсов, сформированных в дифференцирующем блоке (21).
5. Система (20) по п.3, в которой блок (24) обнаружения амплитуды сигнала и блок (22) сравнения сконфигурированы с возможностью выбирать импульсы, указывающие начало и конец фазы участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12), из других импульсов,
при этом блок (22) сравнения выполнен с возможностью фильтровать импульсы на основе опорного напряжения (Uref) переключения в качестве порогового уровня,
при этом блок (24) обнаружения амплитуды сигнала выполнен с возможностью формировать соответствующие пороговые уровни на основе амплитуд импульсов, сформированных в дифференцирующем блоке (21).
6. Система (20) по любому из пп.1-4, в которой блок (24) обнаружения амплитуды сигнала и блок сравнения сконфигурированы с возможностью выбирать импульсы, указывающие начало и конец фазы участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12), из других импульсов,
ref
при этом блок (22) сравнения выполнен с возможностью сравнивать уровни напряжения импульсов с соответствующим опорным напряжением (U) переключения в качестве порогового уровня, чтобы получать бинарные импульсные сигналы,
при этом блок (24) обнаружения амплитуды сигнала выполнен с возможностью формировать соответствующие пороговые уровни на основе амплитуд импульсов, сформированных в дифференцирующем блоке (21).
ref
7. Система (20) по п.6, в которой блок (22) сравнения сконфигурирован с возможностью применять гистерезис при сравнении уровней напряжения импульсов с соответствующим опорным напряжением (U) переключения в качестве порогового уровня, чтобы получать бинарные импульсные сигналы.
j
8. Способ определения температуры (T) полупроводникового перехода и/или оставшегося срока эксплуатации IGBT-устройства (12), содержащий этапы, на которых:
GE
- дифференцируют характеристику напряжения (V) затвор-эмиттер, чтобы получать импульсы, коррелирующие с фронтами, сформированными фазой участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12);
delay
- измеряют временную задержку (t) между полученными импульсами, указывающими начало и конец фазы участка заряда емкости Миллера во время фазы выключения IGBT-устройства (12);
j
delay
- определяют температуру (T) полупроводникового перехода и/или оставшийся срок эксплуатации IGBT-устройства (12) на основе измеренной временной задержки (t).
9. Способ по п.8, в котором температура полупроводникового перехода IGBT-устройства (12) дополнительно определяется на основе напряжения коллектор-эмиттер и тока IGBT-устройства.