Herangehensweise zur Extraktion der Verbindungstemperatur mit Abschaltverzögerungszeit für Hochspannungs-Hochleistungs-IGBT-Module

Thermo-sensible elektrische Parameter (TSEP) Ansätze werden häufig bei der Extraktion und Vorhersage der Verbindungstemperatur von Leistungshalbleiterbauelementen eingesetzt. In diesem Papier wird die Abschaltverzögerungszeit als Indikator eines TSEP untersucht, um die Verbindungstemperatur von Hochleistungs-Isolierten-Gate-Bipolartransistoren (IGBT) zu extrahieren. Die parasitäre Induktivität L_eE zwischen den Kelvin- und Leistungsemittententerminals eines IGBT-Moduls wird verwendet, um die Abschaltverzögerungszeit zu extrahieren. Darüber hinaus wird die monotonische Abhängigkeit zwischen der Verbindungstemperatur und der Abschaltverzögerungszeit untersucht. Der Beginn und das Ende der Abschaltverzögerungszeit können durch Überwachung der induzierten Spannung v_eE über der Induktivität L_eE bestimmt werden. Eine dynamische Testplattform für Schaltcharakteristiken von Hochleistungs-IGBT-Modulen wird verwendet, um die theoretische Analyse experimentell zu verifizieren. Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Abhängigkeit zwischen der IGBT-Verbindungstemperatur und der Abschaltverzögerungszeit nahezu linear ist. Es wurde festgestellt, dass die Abschaltverzögerungszeit ein tragfähiges TSEP mit guter Linearität, fester Sensitivität ist und eine zerstörungsfreie Online-Extraktion der IGBT-Verbindungstemperatur bietet.