本發明公開了一種基于噪聲反射的IGBT健康狀態監測方法，其包括以下步驟：S1、搭建數據采集平臺；S2、采集與目標IGBT同規格的IGBT在不同健康狀況下的反射信號幅值；S3、根據采集到的數據建立一個目標IGBT健康狀況與反射信號幅值關系的數據庫；S4、監測目標IGBT的反射信號幅值，在建立的數據庫中進行比對，判斷IGBT的健康狀況。本發明采用時域反射技術對IGBT的健康狀態進行監測。提供了一種新型的IGBT健康狀態監測方法，相較傳統的基于電信號的IGBT健康狀態監測方法，具有更安全、噪聲更小更精確、成本更低，測試難度低的優點。

技術領域

本發明涉及半導體領域，具體涉及一種基于噪聲反射的IGBT健康狀態監測方法。

背景技術

高功率變換器是電力電子系統的關鍵元件，大量運用于工業電力系統、傳輸系統設備、冷卻裝置、電動汽車、飛機、船舶、軍事應用等支柱產業。我們的日常生活以及社會活動都離不開功率變換器的正常運行。因此，功率變換器的可靠性極為重要，需要對其健康狀態進行準確估計。

高功率變換器中最常用的電力電子器件是絕緣柵雙極結晶體管(Insulate GateBipolar Transistor，IGBT)，也是整個電力轉換電路中最容易發生故障的部件。

目前，針對電力電子器件的健康監測主要是通過監測其電參數變化來實現的。但是，部分電參數的提取十分困難，并且往往需要在變換器中添加額外的電路。這無疑造成變換器成本的增加以及可靠性的下降，故亟需尋找一種更加安全可靠、低成本的IGBT健康狀態監測方法。

發明內容

針對IGBT健康狀態的監測需求，本發明提供了一種基于噪聲反射的IGBT健康狀態監測方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：

提供一種基于噪聲反射的IGBT健康狀態監測方法，包括以下步驟：

S1、搭建數據采集平臺；

S2、采集與目標IGBT同規格的IGBT在不同健康狀況下的反射信號幅值；

S3、根據采集到的數據建立一個目標IGBT健康狀況與反射信號幅值關系的數據庫；

S4、檢測目標IGBT的反射信號幅值，在建立的數據庫中進行比對，判斷IGBT的健康狀況。

進一步地，步驟S1中的測試平臺如圖2所示，在與目標IGBT同規格的IGBT的柵極和發射極注入二進制偽隨機噪聲并將反射信號存儲并發送至控制器進行分析。

進一步地，步驟S2中，噪聲頻率在12MHz以下，噪聲反射信號提取點為IGBT的柵極和發射極兩點。

進一步地，步驟S2中，使用功率循環的方法加速IGBT的老化來改變IGBT的健康狀態。

進一步地，本方案通過發射二進制偽隨機噪聲信號并接收反射信號，由信號反射后的幅值變化來描述信號傳播時所通過介質變化。反射信號的幅值定義為：

其中，V_incident為注入噪聲信號幅值，V_reflected為反射信號幅值。

本發明的有益效果為：本發明提供了一種基于噪聲反射的新型IGBT健康狀態進行監測方法。傳統基于電信號的IGBT健康狀態監測方法，電信號的測量條件苛刻，測試成本高。相較之下，本方法更安全、噪聲更小更精確、成本更低，且具有更低的測量難度。

附圖說明

圖1為本發明的流程示意圖；

圖2為測試平臺框圖。

具體實施方式