专利名称：一种igbt温度检测方法
技术领域：
本发明涉及ー种IGBT温度检测方法，尤其是一种基于光纤的IGBT温度检测方法，属于电カ电子技术领域。
背景技术：
エGBT (绝缘栅双极型晶体管)模块广泛应用于电カ电子领域中，且是ー种比较昂贵的元器件。而过温是导致其损坏的主要原因之一。目前外购的IGBT驱动板上面大部分没有设计过温保护；常用的做法是在靠近IGBT模块的散热器上安装ー个温度传感器，把温度信号采集到处理器中，通过采样值算出散热器表面温度来估算IGBT内部的温度；用这种方法所测出来的温度不是很可靠，温度传感器在散热器上的安装位置、热阻等因素对采样值影响很大。目前很多IGBT厂商都在エGBT模块内部封装了ー个温度传感器(NTC热敏电阻)，用它来测量模块的壳体温度不但精度很高，而其很准确，不受安装位置等因素的影响。目前常用的做法是将温度转化为电信号通过线性光耦等器件隔离后传送到处理器，来对其进行判断保护。此种方法不但价格比较昂贵，而且容易受电磁干扰，有时可能出现误判断。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的问题，提供ー种IGBT温度检测方法，抗电磁干扰能力强，很适合应用在电磁干扰要求较高的场合；还能显著降低应用成本。为实现上述目的，本发明的技术方案如下ー种IGBT温度检测方法，其特征是，包括以下步骤第一歩、采集NTC热敏电阻上的电压信号；第二歩、由V-F转换单元将电压信号转换为频率信号；第三歩、由发送单元先将频率信号转换为光信号，再将光信号通过光纤传送至接收单元；第四步、由接收单元先将光信号还原为频率信号，再将频率信号传送至控制单元;第五歩、控制单元先检测该频率信号的频率，再计算出IGBT温度，检测结束。本发明方法米用光纤传输信号，抗电磁干扰能力强，很适合应用在电磁干扰要求较高的场合；通过采集NTC热敏电阻的电压来检测IGBT温度，起到实时监控作用，避免エGBT过热烧毁；整个方法步骤精简，所用硬件成本较低，能显著降低应用成本。
图I为本发明实施例的流程示意图。图2为图I实施例的检测频率信号频率的具体过程原理示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进ー步详细描述。但是本发明不限于所给出的例子。实施例如图I所示，本实施例IGBT温度检测方法包括以下步骤第一歩、先将NTC热敏电阻经三端稳压器与电源连接，再用电阻串联分压使通过NTC热敏电阻的电流基本为4mA ;采集NTC热敏电阻上的电压信号；第二步、由具有转换芯片和外围电路的V-F转换单元按IV : IKHz的比例将电压信号转换为频率信号；第三步、由发送单元先将频率信号转换为光信号，再将光信号通过光纤传送至接收单元；第四步、由接收单元先将光信号还原为频率信号，再将频率信号传送至控制单元；控制单元包括具有CAP捕获接ロ的DSP芯片TMS320F2812，CAP捕获接ロ与接收单元通信连接;第五歩、控制单元先检测该频率信号的频率，再计算出IGBT温度，检测结束。检测频率信号频率的具体过程是采用控制単元的事件管理器内部的捕获单元捕获频率信号的有效电平跳变沿，同时由事件管理器内部的计数器记录ー个周波内标准频率的脉冲个数，最后经运算得出频率信号的频率；其中标准频率信号为150MHz时钟频率的8分频。如图2所示，检测频率信号频率的具体过程应用事件管理器EVA中的两个通用定时器Tl和T2、两个捕获单元CAPl和CAP3，以及事件管理器EVB中的ー个通用定时器T3来完成，其中CAPl的捕获时基为T2，CAP3的捕获时基为Tl ;该过程包括以下步骤(I)设定T3的比较值，即预置闸门时间为0. 0128s ;设定Tl的比较值为I ;使能CAPl ；(2)使能Tl，当其接收到ー个整周期的被测频率信号时产生比较输出，同时产生比较中断，读取CAPl的栈值，即T2的初值t2_l ;清Tl、T2上溢次数，使能CAP3和T3 ；(3)当T3定时结束，在被测频率信号的下一个上升沿到来吋，切断Tl的比较输出，同时DSP芯片的PDPINTA脚置位，然后记录Tl和T2的上溢次数tlofcount、t2ofcount，读取CAPl的栈值，即T2的末值t2_2 ;读取CAP3的栈值，即Tl的末值tl_2 ;然后禁止T1、T2、CAPl 和 CAP3 ；(4)按以下公式计算频率信号频率Fre Fre = 150 000 000/ (2X4) X (tl ofcount X 65 536+tl_2_l)/(t2_2_t2_l+63 356 X t2ofcount)计算IGBT温度的具体过程是先根据所得频率信号的频率得出电压信号的电压，再根据该电压得出NTC热敏电阻的电阻，最后通过预定算法得出IGBT温度。预定算法包括以下步骤
n选取大于0的自然数n，按拟合曲线
权利要求
1.ー种IGBT温度检测方法，其特征是，包括以下步骤 第一歩、采集NTC热敏电阻上的电压信号； 第二步、由V-F转换单元将电压信号转换为频率信号； 第三步、由发送单元先将频率信号转换为光信号，再将光信号通过光纤传送至接收单元; 第四步、由接收单元先将光信号还原为频率信号，再将频率信号传送至控制单元； 第五歩、控制单元先检测该频率信号的频率，再计算出IGBT温度，检测结束。
2.根据权利要求I所述的IGBT温度检测方法，其特征是，检测频率信号频率的具体过程是采用控制単元的事件管理器内部的捕获单元捕获频率信号的有效电平跳变沿，同时由事件管理器内部的计数器记录ー个周波内标准频率的脉冲个数，最后经运算得出频率信号的频率；其中标准频率信号为150MHz时钟频率的8分频。
3.根据权利要求2所述的IGBT温度检测方法，其特征是，检测频率信号频率的具体过程应用事件管理器EVA中的两个通用定时器Tl和T2、两个捕获单元CAPl和CAP3，以及事件管理器EVB中的ー个通用定时器T3来完成，其中CAPl的捕获时基为T2，CAP3的捕获时基为Tl ;该过程包括以下步骤 (1)设定T3的比较值，即预置闸门时间为0.0128s ;设定Tl的比较值为I ;使能CAPl ； (2)使能Tl，当其接收到ー个整周期的被测频率信号时产生比较输出，同时产生比较中断，读取CAPl的栈值，即T2的初值t2_l ;清Tl、T2上溢次数，使能CAP3和T3 ； (3)当T3定时结束，在被测频率信号的下一个上升沿到来吋，切断Tl的比较输出，同时DSP芯片的PDPINTA脚置位，然后记录Tl和T2的上溢次数tlofcount、t2ofcount，读取CAPl的栈值，即T2的末值t2_2 ;读取CAP3的栈值，即Tl的末值tl_2 ;然后禁止Tl、T2、CAPl 和 CAP3 ； (4)按以下公式计算频率信号频率FreFre = 150000000/(2X4) X (tlofcount X 65536+tl2_2_/(t2_2-t2_l+63356 X t2ofcount)。
4.根据权利要求I所述的IGBT温度检测方法，其特征是，计算IGBT温度的具体过程是先根据所得频率信号的频率得出电压信号的电压，再根据该电压得出NTC热敏电阻的电阻，最后通过预定算法得出IGBT温度。
5.根据权利要求4所述的IGBT温度检测方法，其特征是，所述预定算法包括以下步骤 选取大于0的自然数n，按拟合曲线
6.根据权利要求1-5任一项所述的IGBT温度检测方法，其特征是，第一歩具体为先将NTC热敏电阻经三端稳压器与电源连接，再用电阻串联分压使通过NTC热敏电阻的电流基本为4mA ;采集NTC热敏电阻上的电压信号。
7.根据权利要求1-5任一项所述的IGBT温度检测方法，其特征是，第二步具体为由具有转换芯片和外围电路的V-F转换单元按IV IKHz的比例将电压信号转换为频率信号。
8.根据权利要求1-5任一项所述的IGBT温度检测方法，其特征是，第四步具体为由接收单元先将光信号还原为频率信号，再将频率信号传送至控制单元；控制单元包括具有CAP捕获接ロ的DSP芯片TMS320F2812，CAP捕获接ロ与接收单元通信连接。
全文摘要
本发明涉及一种IGBT温度检测方法，包括以下步骤第一步、采集NTC热敏电阻上的电压信号；第二步、由V-F转换单元将电压信号转换为频率信号；第三步、由发送单元先将频率信号转换为光信号，再将光信号通过光纤传送至接收单元；第四步、由接收单元先将光信号还原为频率信号，再将频率信号传送至控制单元；第五步、控制单元先检测该频率信号的频率，再计算出IGBT温度，检测结束。本发明方法采用光纤传输信号，抗电磁干扰能力强，很适合应用在电磁干扰要求较高的场合；通过采集NTC热敏电阻的电压来检测IGBT温度，起到实时监控作用，避免IGBT过热烧毁；整个方法步骤精简，所用硬件成本较低，能显著降低应用成本。
文档编号G08C23/06GK102735366SQ20121023080
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月5日 优先权日2012年7月5日
发明者张东, 张明, 花跃学 申请人:南京亚派科技实业有限公司