Gate-Driver Integrated Junction Temperature Estimation of SiC MOSFET Modules

MOSFET 材料科学 门驱动器 结温 光电子学 温度测量 逻辑门 电子工程 电气工程 工程物理 计算机科学 晶体管 工程类 电压 物理 热的 气象学 量子力学
作者
Slavko Mocevic,Vladimir Mitrovic,Jun Wang,Rolando Burgos,Dushan Boroyevich
出处
期刊:IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:10 (5): 4965-4980 被引量:35
标识
DOI:10.1109/jestpe.2021.3108442
摘要

SiC MOSFET power modules are becoming global solutions in systems operating in harsh environment, and due to large economic implications, achieving reliability of such systems is of utmost importance. Thereby, this article is focused on improving the reliability of the SiC MOSFETS, accomplished by generating intelligence on the gate driver (GD) with providing insight on real-time behavior of relevant switch information. The device switch current $ {I_{\mathrm {d}}}$ , apart from being used for short-circuit detection assessing the short-term reliability, in the combination with the ON-state drain-to-source voltage $ {V_{\mathrm {ds,\mathrm{\scriptscriptstyle ON}}}}$ enables the possibility of online junction temperature ( $ {T_{\mathrm {J}}}$ ) estimation. The knowledge of $ {T_{\mathrm {J}}}$ can enable active thermal control as well as condition monitoring of the SiC MOSFET device such as state-of-health, remaining useful life, and maintenance scheduling, tackling the long-term reliability aspects. With the aid of a field-programmable gate array (FPGA) on GD, a lookup table (stored in the FLASH memory on GD) containing device output characteristics is assessed, enabling real-time $ {T_{\mathrm {J}}}$ monitoring for both devices in the commercial SiC MOSFET half-bridge module configuration. Following the developed GD prototype, $ {T_{\mathrm {J}}}$ is verified in pulsed operation with maximum error less than 5 °C having excellent repeatability of ±1.2 °C and is furthermore verified in continuous operation showing promising results. In addition, degradation monitoring and aging compensation scheme are discussed, with the goal of maintaining the accuracy of the $T_{\mathrm {j}}$ estimation throughout device’s lifetime.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
1秒前
juanjuan完成签到,获得积分10
1秒前
molihuakai应助顾泽采纳,获得10
1秒前
雨寒完成签到 ,获得积分10
2秒前
青禾向暖完成签到,获得积分10
2秒前
andy发布了新的文献求助30
2秒前
molihuakai应助55采纳,获得10
3秒前
3秒前
Jada发布了新的文献求助10
3秒前
明亮紫易完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助shjcold采纳,获得10
3秒前
第一霸完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
Orange应助旺仔采纳,获得30
5秒前
Su完成签到 ,获得积分10
5秒前
hxhx完成签到,获得积分10
6秒前
虚心千风完成签到,获得积分10
6秒前
juanjuan发布了新的文献求助10
7秒前
桐桐应助一万光年采纳,获得10
8秒前
8秒前
9秒前
西瓜皮先生完成签到 ,获得积分10
9秒前
陆aa完成签到 ,获得积分10
10秒前
满意问晴发布了新的文献求助10
10秒前
gq_kyt完成签到,获得积分10
11秒前
shjcold发布了新的文献求助10
13秒前
李爱国应助自觉语兰采纳,获得20
13秒前
机灵的幻灵完成签到 ,获得积分10
14秒前
Mercury完成签到 ,获得积分10
14秒前
精明一寡完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
ding应助yn采纳,获得30
15秒前
怡然念之发布了新的文献求助10
15秒前
超级的诗兰完成签到,获得积分10
15秒前
Himine完成签到,获得积分10
16秒前
安然发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
18秒前
精明一寡发布了新的文献求助10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Periodic Report Summary 2 - AFTER (A Framework for electrical power sysTems vulnerability identification, dEfense and Restoration) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7319360
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8935071
关于积分的说明 18940837
捐赠科研通 6978083
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3214386
关于科研通互助平台的介绍 2382259
邀请新用户注册赠送积分活动 2193399