电机控制器中 IGBT 结温的精确估算:算法与模型的深度探讨
摘要:
随着电动汽车、工业自动化等领域的飞速发展,电机控制器的性能要求日益提高。作为电机控制器中
的核心元件,绝缘栅双极晶体管(IGBT)的结温估算显得尤为重要。本文旨在揭示一种在国际大厂广
泛应用且经过多年实际应用的机密算法,对 IGBT 内部六个三极管和六个二极管的温度进行精确估计
,并输出其中最热的管子对应温度。此外,还将探讨该算法在温度保护、降额以及提高产品性能方面
的应用,并介绍基于 Simulink 的模型不仅可以用于仿真,还能生成代码。同时,提供直流和交流仿
真模型以及底层算法模型库,并附带详细说明文档。
一、引言
电机控制器是电机驱动系统的核心部分,而 IGBT 作为功率转换的关键元件,其运行状态直接影响到
电机控制器的性能。因此,对 IGBT 结温的精确估算具有重要意义。这不仅关乎到产品的性能提升,
更涉及到设备的温度保护和降额使用等关键方面。
二、IGBT 结温估算的重要性
在电机控制器的运行过程中,IGBT 受到电流和电压的作用,会产生结温升高。如果结温过高,可能
会导致 IGBT 性能下降,甚至损坏。因此,对 IGBT 结温进行精确估算,可以实现温度保护,避免设
备损坏,同时也可以通过降额使用,提高产品性能和可靠性。
三、国际大厂机密算法探讨
本文所介绍的算法和模型,是国际大厂多年研发和实践的结晶。该算法能够同时对 IGBT 内部六个三
极管和六个二极管的温度进行估计,并输出其中最热的管子对应温度。该算法不仅精度高,而且具有
广泛的应用性。
四、算法与模型
1. 算法原理:该算法基于热阻网络模型,结合 IGBT 的电气特性和热特性,通过测量 IGBTC 的端
电压和电流,以及外部温度,来估算其结温。
2. 模型构建:基于 Simulink 建立仿真模型,不仅可以进行仿真分析,还可以生成代码,方便工
程师在实际应用中使用。
3. 仿真模型:提供直流和交流两种仿真模型,以适应不同应用场景的需求。
4. 底层算法模型库:提供开源的底层算法模型库,包括数据和相关说明文档,方便工程师进行二次
开发和应用。
五、应用实例