專利名稱：一種igbt溫度檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種IGBT溫度檢測方法，尤其是一種基于光纖的IGBT溫度檢測方法，屬于電カ電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
エGBT (絕緣柵雙極型晶體管)模塊廣泛應(yīng)用于電カ電子領(lǐng)域中，且是ー種比較昂貴的元器件。而過溫是導(dǎo)致其損壞的主要原因之一。目前外購的IGBT驅(qū)動(dòng)板上面大部分沒有設(shè)計(jì)過溫保護(hù)；常用的做法是在靠近IGBT模塊的散熱器上安裝ー個(gè)溫度傳感器，把溫度信號(hào)采集到處理器中，通過采樣值算出散熱器表面溫度來估算IGBT內(nèi)部的溫度；用這種方法所測出來的溫度不是很可靠，溫度傳感器在散熱器上的安裝位置、熱阻等因素對(duì)采樣值影響很大。目前很多IGBT廠商都在エGBT模塊內(nèi)部封裝了ー個(gè)溫度傳感器(NTC熱敏電阻)，用它來測量模塊的殼體溫度不但精度很高，而其很準(zhǔn)確，不受安裝位置等因素的影響。目前常用的做法是將溫度轉(zhuǎn)化為電信號(hào)通過線性光耦等器件隔離后傳送到處理器，來對(duì)其進(jìn)行判斷保護(hù)。此種方法不但價(jià)格比較昂貴，而且容易受電磁干擾，有時(shí)可能出現(xiàn)誤判斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供ー種IGBT溫度檢測方法，抗電磁干擾能力強(qiáng)，很適合應(yīng)用在電磁干擾要求較高的場合；還能顯著降低應(yīng)用成本。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下ー種IGBT溫度檢測方法，其特征是，包括以下步驟第一歩、采集NTC熱敏電阻上的電壓信號(hào)；第二歩、由V-F轉(zhuǎn)換單元將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)；第三歩、由發(fā)送單元先將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再將光信號(hào)通過光纖傳送至接收單元；第四步、由接收單元先將光信號(hào)還原為頻率信號(hào)，再將頻率信號(hào)傳送至控制單元;第五歩、控制單元先檢測該頻率信號(hào)的頻率，再計(jì)算出IGBT溫度，檢測結(jié)束。本發(fā)明方法米用光纖傳輸信號(hào)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，很適合應(yīng)用在電磁干擾要求較高的場合；通過采集NTC熱敏電阻的電壓來檢測IGBT溫度，起到實(shí)時(shí)監(jiān)控作用，避免エGBT過熱燒毀；整個(gè)方法步驟精簡，所用硬件成本較低，能顯著降低應(yīng)用成本。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例的流程示意圖。圖2為圖I實(shí)施例的檢測頻率信號(hào)頻率的具體過程原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。實(shí)施例如圖I所示，本實(shí)施例IGBT溫度檢測方法包括以下步驟第一歩、先將NTC熱敏電阻經(jīng)三端穩(wěn)壓器與電源連接，再用電阻串聯(lián)分壓使通過NTC熱敏電阻的電流基本為4mA ;采集NTC熱敏電阻上的電壓信號(hào)；第二步、由具有轉(zhuǎn)換芯片和外圍電路的V-F轉(zhuǎn)換單元按IV : IKHz的比例將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)；第三步、由發(fā)送單元先將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再將光信號(hào)通過光纖傳送至接收單元；第四步、由接收單元先將光信號(hào)還原為頻率信號(hào)，再將頻率信號(hào)傳送至控制單元；控制單元包括具有CAP捕獲接ロ的DSP芯片TMS320F2812，CAP捕獲接ロ與接收單元通信連接;第五歩、控制單元先檢測該頻率信號(hào)的頻率，再計(jì)算出IGBT溫度，檢測結(jié)束。檢測頻率信號(hào)頻率的具體過程是采用控制単元的事件管理器內(nèi)部的捕獲單元捕獲頻率信號(hào)的有效電平跳變沿，同時(shí)由事件管理器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器記錄ー個(gè)周波內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)頻率的脈沖個(gè)數(shù)，最后經(jīng)運(yùn)算得出頻率信號(hào)的頻率；其中標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)為150MHz時(shí)鐘頻率的8分頻。如圖2所示，檢測頻率信號(hào)頻率的具體過程應(yīng)用事件管理器EVA中的兩個(gè)通用定時(shí)器Tl和T2、兩個(gè)捕獲單元CAPl和CAP3，以及事件管理器EVB中的ー個(gè)通用定時(shí)器T3來完成，其中CAPl的捕獲時(shí)基為T2，CAP3的捕獲時(shí)基為Tl ;該過程包括以下步驟(I)設(shè)定T3的比較值，即預(yù)置閘門時(shí)間為0. 0128s ;設(shè)定Tl的比較值為I ;使能CAPl ；(2)使能Tl，當(dāng)其接收到ー個(gè)整周期的被測頻率信號(hào)時(shí)產(chǎn)生比較輸出，同時(shí)產(chǎn)生比較中斷，讀取CAPl的棧值，即T2的初值t2_l ;清Tl、T2上溢次數(shù)，使能CAP3和T3 ；(3)當(dāng)T3定時(shí)結(jié)束，在被測頻率信號(hào)的下一個(gè)上升沿到來吋，切斷Tl的比較輸出，同時(shí)DSP芯片的PDPINTA腳置位，然后記錄Tl和T2的上溢次數(shù)tlofcount、t2ofcount，讀取CAPl的棧值，即T2的末值t2_2 ;讀取CAP3的棧值，即Tl的末值tl_2 ;然后禁止T1、T2、CAPl 和 CAP3 ；(4)按以下公式計(jì)算頻率信號(hào)頻率Fre Fre = 150 000 000/ (2X4) X (tl ofcount X 65 536+tl_2_l)/(t2_2_t2_l+63 356 X t2ofcount)計(jì)算IGBT溫度的具體過程是先根據(jù)所得頻率信號(hào)的頻率得出電壓信號(hào)的電壓，再根據(jù)該電壓得出NTC熱敏電阻的電阻，最后通過預(yù)定算法得出IGBT溫度。預(yù)定算法包括以下步驟
n選取大于0的自然數(shù)n，按擬合曲線
權(quán)利要求
1.ー種IGBT溫度檢測方法，其特征是，包括以下步驟 第一歩、采集NTC熱敏電阻上的電壓信號(hào)； 第二步、由V-F轉(zhuǎn)換單元將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)； 第三步、由發(fā)送單元先將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再將光信號(hào)通過光纖傳送至接收單元; 第四步、由接收單元先將光信號(hào)還原為頻率信號(hào)，再將頻率信號(hào)傳送至控制單元； 第五歩、控制單元先檢測該頻率信號(hào)的頻率，再計(jì)算出IGBT溫度，檢測結(jié)束。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，檢測頻率信號(hào)頻率的具體過程是采用控制単元的事件管理器內(nèi)部的捕獲單元捕獲頻率信號(hào)的有效電平跳變沿，同時(shí)由事件管理器內(nèi)部的計(jì)數(shù)器記錄ー個(gè)周波內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)頻率的脈沖個(gè)數(shù)，最后經(jīng)運(yùn)算得出頻率信號(hào)的頻率；其中標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)為150MHz時(shí)鐘頻率的8分頻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，檢測頻率信號(hào)頻率的具體過程應(yīng)用事件管理器EVA中的兩個(gè)通用定時(shí)器Tl和T2、兩個(gè)捕獲單元CAPl和CAP3，以及事件管理器EVB中的ー個(gè)通用定時(shí)器T3來完成，其中CAPl的捕獲時(shí)基為T2，CAP3的捕獲時(shí)基為Tl ;該過程包括以下步驟 (1)設(shè)定T3的比較值，即預(yù)置閘門時(shí)間為0.0128s ;設(shè)定Tl的比較值為I ;使能CAPl ； (2)使能Tl，當(dāng)其接收到ー個(gè)整周期的被測頻率信號(hào)時(shí)產(chǎn)生比較輸出，同時(shí)產(chǎn)生比較中斷，讀取CAPl的棧值，即T2的初值t2_l ;清Tl、T2上溢次數(shù)，使能CAP3和T3 ； (3)當(dāng)T3定時(shí)結(jié)束，在被測頻率信號(hào)的下一個(gè)上升沿到來吋，切斷Tl的比較輸出，同時(shí)DSP芯片的PDPINTA腳置位，然后記錄Tl和T2的上溢次數(shù)tlofcount、t2ofcount，讀取CAPl的棧值，即T2的末值t2_2 ;讀取CAP3的棧值，即Tl的末值tl_2 ;然后禁止Tl、T2、CAPl 和 CAP3 ； (4)按以下公式計(jì)算頻率信號(hào)頻率FreFre = 150000000/(2X4) X (tlofcount X 65536+tl2_2_/(t2_2-t2_l+63356 X t2ofcount)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，計(jì)算IGBT溫度的具體過程是先根據(jù)所得頻率信號(hào)的頻率得出電壓信號(hào)的電壓，再根據(jù)該電壓得出NTC熱敏電阻的電阻，最后通過預(yù)定算法得出IGBT溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，所述預(yù)定算法包括以下步驟 選取大于0的自然數(shù)n，按擬合曲線
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，第一歩具體為先將NTC熱敏電阻經(jīng)三端穩(wěn)壓器與電源連接，再用電阻串聯(lián)分壓使通過NTC熱敏電阻的電流基本為4mA ;采集NTC熱敏電阻上的電壓信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，第二步具體為由具有轉(zhuǎn)換芯片和外圍電路的V-F轉(zhuǎn)換單元按IV IKHz的比例將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，第四步具體為由接收單元先將光信號(hào)還原為頻率信號(hào)，再將頻率信號(hào)傳送至控制單元；控制單元包括具有CAP捕獲接ロ的DSP芯片TMS320F2812，CAP捕獲接ロ與接收單元通信連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種IGBT溫度檢測方法，包括以下步驟第一步、采集NTC熱敏電阻上的電壓信號(hào)；第二步、由V-F轉(zhuǎn)換單元將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率信號(hào)；第三步、由發(fā)送單元先將頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，再將光信號(hào)通過光纖傳送至接收單元；第四步、由接收單元先將光信號(hào)還原為頻率信號(hào)，再將頻率信號(hào)傳送至控制單元；第五步、控制單元先檢測該頻率信號(hào)的頻率，再計(jì)算出IGBT溫度，檢測結(jié)束。本發(fā)明方法采用光纖傳輸信號(hào)，抗電磁干擾能力強(qiáng)，很適合應(yīng)用在電磁干擾要求較高的場合；通過采集NTC熱敏電阻的電壓來檢測IGBT溫度，起到實(shí)時(shí)監(jiān)控作用，避免IGBT過熱燒毀；整個(gè)方法步驟精簡，所用硬件成本較低，能顯著降低應(yīng)用成本。
文檔編號(hào)G08C23/06GK102735366SQ20121023080
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者張東, 張明, 花躍學(xué) 申請(qǐng)人:南京亞派科技實(shí)業(yè)有限公司