專利名稱：一種igbt溫度檢測方法
技術領域：
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，屬于電カ電子技術領域。
背景技術：
エGBT (絕緣柵雙極型晶體管)模塊廣泛應用于電カ電子領域中，且是ー種比較昂貴的元器件。而過溫是導致其損壞的主要原因之一。目前外購的IGBT驅動板上面大部分沒有設計過溫保護；常用的做法是在靠近IGBT模塊的散熱器上安裝ー個溫度傳感器，把溫度信號采集到處理器中，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化為電信號通過線性光耦等器件隔離后傳送到處理器，來對其進行判斷保護。此種方法不但價格比較昂貴，而且容易受電磁干擾，有時可能出現(xiàn)誤判斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對上述現(xiàn)有技術存在的問題，提供ー種IGBT溫度檢測方法，抗電磁干擾能力強，很適合應用在電磁干擾要求較高的場合；還能顯著降低應用成本。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案如下ー種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；第二歩、由V-F轉換單元將電壓信號轉換為頻率信號；第三歩、由發(fā)送單元先將頻率信號轉換為光信號，再將光信號通過光纖傳送至接收單元；第四步、由接收單元先將光信號還原為頻率信號，再將頻率信號傳送至控制單元;第五歩、控制單元先檢測該頻率信號的頻率，再計算出IGBT溫度，檢測結束。本發(fā)明方法米用光纖傳輸信號，抗電磁干擾能力強，很適合應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，起到實時監(jiān)控作用，避免エGBT過熱燒毀；整個方法步驟精簡，所用硬件成本較低，能顯著降低應用成本。


圖I為本發(fā)明實施例的流程示意圖。圖2為圖I實施例的檢測頻率信號頻率的具體過程原理示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明作進ー步詳細描述。但是本發(fā)明不限于所給出的例子。實施例如圖I所示，本實施例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；第二步、由具有轉換芯片和外圍電路的V-F轉換單元按IV : IKHz的比例將電壓信號轉換為頻率信號；第三步、由發(fā)送單元先將頻率信號轉換為光信號，再將光信號通過光纖傳送至接收單元；第四步、由接收單元先將光信號還原為頻率信號，再將頻率信號傳送至控制單元；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的頻率，再計算出IGBT溫度，檢測結束。檢測頻率信號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的有效電平跳變沿，同時由事件管理器內(nèi)部的計數(shù)器記錄ー個周波內(nèi)標準頻率的脈沖個數(shù)，最后經(jīng)運算得出頻率信號的頻率；其中標準頻率信號為150MHz時鐘頻率的8分頻。如圖2所示，檢測頻率信號頻率的具體過程應用事件管理器EVA中的兩個通用定時器Tl和T2、兩個捕獲單元CAPl和CAP3，以及事件管理器EVB中的ー個通用定時器T3來完成，其中CAPl的捕獲時基為T2，CAP3的捕獲時基為Tl ;該過程包括以下步驟(I)設定T3的比較值，即預置閘門時間為0. 0128s ;設定Tl的比較值為I ;使能CAPl ；(2)使能Tl，當其接收到ー個整周期的被測頻率信號時產(chǎn)生比較輸出，同時產(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T3定時結束，在被測頻率信號的下一個上升沿到來吋，切斷Tl的比較輸出，同時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)按以下公式計算頻率信號頻率Fre Fre = 150 000 000/ (2X4) X (tl ofcount X 65 536+tl_2_l)/(t2_2_t2_l+63 356 X t2ofcount)計算IGBT溫度的具體過程是先根據(jù)所得頻率信號的頻率得出電壓信號的電壓，再根據(jù)該電壓得出NTC熱敏電阻的電阻，最后通過預定算法得出IGBT溫度。預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； 第二步、由V-F轉換單元將電壓信號轉換為頻率信號； 第三步、由發(fā)送單元先將頻率信號轉換為光信號，再將光信號通過光纖傳送至接收單元; 第四步、由接收單元先將光信號還原為頻率信號，再將頻率信號傳送至控制單元； 第五歩、控制單元先檢測該頻率信號的頻率，再計算出IGBT溫度，檢測結束。
2.根據(jù)權利要求I所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，檢測頻率信號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的有效電平跳變沿，同時由事件管理器內(nèi)部的計數(shù)器記錄ー個周波內(nèi)標準頻率的脈沖個數(shù)，最后經(jīng)運算得出頻率信號的頻率；其中標準頻率信號為150MHz時鐘頻率的8分頻。
3.根據(jù)權利要求2所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，檢測頻率信號頻率的具體過程應用事件管理器EVA中的兩個通用定時器Tl和T2、兩個捕獲單元CAPl和CAP3，以及事件管理器EVB中的ー個通用定時器T3來完成，其中CAPl的捕獲時基為T2，CAP3的捕獲時基為Tl ;該過程包括以下步驟 (1)設定T3的比較值，即預置閘門時間為0.0128s ;設定Tl的比較值為I ;使能CAPl ； (2)使能Tl，當其接收到ー個整周期的被測頻率信號時產(chǎn)生比較輸出，同時產(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T3定時結束，在被測頻率信號的下一個上升沿到來吋，切斷Tl的比較輸出，同時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)按以下公式計算頻率信號頻率FreFre = 150000000/(2X4) X (tlofcount X 65536+tl2_2_/(t2_2-t2_l+63356 X t2ofcount)。
4.根據(jù)權利要求I所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，計算IGBT溫度的具體過程是先根據(jù)所得頻率信號的頻率得出電壓信號的電壓，再根據(jù)該電壓得出NTC熱敏電阻的電阻，最后通過預定算法得出IGBT溫度。
5.根據(jù)權利要求4所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，所述預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)權利要求1-5任一項所述的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。
7.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的IGBT溫度檢測方法，其特征是，第二步具體為由具有轉換芯片和外圍電路的V-F轉換單元按IV IKHz的比例將電壓信號轉換為頻率信號。
8.根據(jù)權利要求1-5任一項所述的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還原為頻率信號，再將頻率信號傳送至控制單元；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；第二步、由V-F轉換單元將電壓信號轉換為頻率信號；第三步、由發(fā)送單元先將頻率信號轉換為光信號，再將光信號通過光纖傳送至接收單元；第四步、由接收單元先將光信號還原為頻率信號，再將頻率信號傳送至控制單元；第五步、控制單元先檢測該頻率信號的頻率，再計算出IGBT溫度，檢測結束。本發(fā)明方法采用光纖傳輸信號，抗電磁干擾能力強，很適合應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，起到實時監(jiān)控作用，避免IGBT過熱燒毀；整個方法步驟精簡，所用硬件成本較低，能顯著降低應用成本。
文檔編號G08C23/06GK102735366SQ20121023080
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月5日 優(yōu)先權日2012年7月5日
發(fā)明者張東, 張明, 花躍學 申請人:南京亞派科技實業(yè)有限公司