基于热网络分区等效策略的Si/SiC混合器件耦合热参数辨识方法

作者：龙柳; 肖凡^*; 涂春鸣; 肖标; 郭祺

来源：电工技术学报, 2023, 1-14.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.230497

• 耦合热参数辨识
• Si/SiC混合器件
• 热网络分区
• 热时间常数
• 热约束

由硅(Si)绝缘栅双极型晶体管(IGBT)与碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)并联构成的混合器件可打破单一Si基器件和SiC基器件的局限性，实现损耗和成本间的有效均衡。结温估计对于Si/SiC混合器件的可靠运行至关重要，然而，目前针对热监测的研究往往需满足热稳态平衡和功率损耗可测两大条件，在实际变流器中实用性较低。基于此，该文以零输入响应法为切入点，首先，对Si/SiC混合器件热结构特性进行分析，详细阐述零输入响应法直接应用于混合器件时所带来的高阶热约束条件难以表征的问题。接着，通过对Si IGBT与SiC MOSFET进行热网络分区处理实现模型的降阶，构建出壳温降温曲线时间常数与热参数之间的约束关系，提出了基于热网络分区等效思想的混合器件耦合热参数辨识方法。所提方法简化了功率损耗测量步骤与热平衡态条件，在并联器件耦合热参数辨识研究中具备简单、通用、流程化高的应用优势。最后，实验验证了该文所提方法的准确性和有效性。

• 单位
  湖南大学