要更准确地确定结温,可以通过实验测量或使用热模拟软件。以下是一些方法和步骤的概述:
1. 实验测量: 实验室测量结温通常涉及使用热电偶或红外相机。热电偶可以直接接触半导体器件并测量温度,而红外相机则可以在非接触的情况下测量器件表面的温度。此外,还可以使用激光测温技术进行高精度的结温测量。
2. 热模拟软件: 使用热模拟软件如ANSYS Icepak可以对芯片封装内部的热流场进行CAE仿真计算。工程师可以通过建模散热结构并计算其热阻,从而预测结温。例如,可以运用Icepak对功率芯片的散热结构建模并计算热阻。
3. 电-热耦合模型: 电-热耦合模型法是一种不接触被测物的测量方法,通过参数比拟和计算量小的优势,可以计算IGBT模块的稳态结温和瞬态结温。例如,在MATLAB/Simulink中搭建IGBT模块结温仿真模型,研究其结温变化。
4. 热网络模型: 使用Foster或Cauer热网络模型来模拟IGBT模块由结到壳的瞬态热阻。这些模型可以帮助估算在不同工况下的结温。
5. 热分析工具: 一些仿真工具如“ROHM Solution Simulator”提供了热分析功能,允许用户进行电和热的耦合分析,以预测结温。
6. 验证和校准: 实验测量和仿真结果需要通过实际测试数据进行验证和校准,以确保准确性。
7. 持续优化: 结合实验数据和仿真结果,持续优化模型参数和测量方法,以提高结温预测的准确性。
这些方法和技术的综合应用可以显著提高结温测量的准确性,帮助工程师设计更可靠和高效的电力电子系统。