设计应用

基于NTC热敏电阻的温度实时在线监测技术研究

作者：王蓓蓓1，2，张 良1，2，武 丹1，2，董 亮1，2，张加林1，2
发布日期：2022-02-10
来源：2022年电子技术应用第2期

0 引言

    直流输电技术由于线路成本低、输电损耗小、供电可靠性高等优点，近年来得到广泛的研究[1-4]。而直流输电技术的发展离不开电力电子装置的参与。在电力电子装置中，IGBT又以其耐压高、电流大、驱动简单、可靠性高等优点占主导地位[5]。IGBT在正常工作过程中会产生大量损耗，该损耗会随着运行功率的增加而显著增加，进而导致IGBT模块内部结温的升高。器件结温越高，其运行安全裕度越小，结温波动越大，热循环寿命越短[6]。因此，监测功率器件的工作结温对于失效机理分析和寿命预测非常关键。为方便试验人员观测，应能将IGBT结温进行实时显示，从而及时调节电力电子装置的运行功率。

    常见的IGBT结温的采集方法主要有热传感器测量法、红外探测法、电参数间接测量法、电—热耦合仿真分析法等[7]。但热传感器测量法属于接触式，响应速度慢，不能实时测温；红外探测法属于非接触式，可以实时测量温度，但所需要的测量设备较为昂贵，芯片发射率的修正方法较为复杂[8]；电参数法可以实现温度的实时测量，但属于对IGBT温度等效参数的粗略估算，精确度不高[9]；电—热耦合仿真分析法是基于IGBT模块的电模型和热模型建立起来的，但该种方法在仿真中较为适用，在实际工程中，不能实现对温度的实时测量[10]。




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作者信息：

王蓓蓓1，2，张  良1，2，武  丹1，2，董  亮1，2，张加林1，2

(1.中电普瑞电力工程有限公司，北京102200；2.北京市直流输配电工程技术研究中心，北京102200)




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