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专利号: 2020100534080
申请人: 苏州挚远电气科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2025-12-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,其操作步骤包括如下:S10)、采用损耗计算模块实时计算得到伺服驱动器功率模块的瞬时开通损耗、瞬时关断损耗和瞬时导通损耗,并将瞬时该开通损耗、瞬时关断损耗和瞬时导通损耗作为输出信号传送给损耗选择模块;

S20)、门极状态判断模块判断伺服驱动器功率模块的门极实时状态,并将该门极实时状态信号传送给损耗选择模块;

S30)、所述损耗选择模块根据门极实时状态选择性向累加损耗模块输出伺服驱动器功率模块的瞬时开通损耗、瞬时关断损耗和瞬时导通损耗;

S40)、所述累加损耗模块累加计算在目标计算周期内的所有瞬时损耗得到累加损耗;

S50)、采用结温计算模块基于上述步骤S40)的累加损耗计算得到损耗结温值,然后将该损耗结温值与伺服驱动器功率模块的外壳温度相加得到所述伺服驱动器功率模块的实时结温。

2.根据权利要求1所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,在所述步骤S10)中,所述损耗计算模块的输入信号为伺服驱动器的输出电流和直流电压,所述损耗计算模块基于所述输出电流和直流电压计算伺服驱动器功率模块的瞬时开通损耗、瞬时关断损耗和瞬时导通损耗。

3.根据权利要求2所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,所述瞬时开通损耗的计算公式采用:所述瞬时关断损耗的计算公式采用:

所述瞬时导通损耗的计算公式采用:

ECOND=((VCEO+r0×IOUT)×IOUT)*Δt;

其中,EON为瞬时开通损耗,EOFF为瞬时关断损耗,ECOND为瞬时导通损耗,INOM是伺服驱动器的额定输出电流,VNOM为伺服驱动器的额定直流电压,VDC为伺服驱动器的实时检测直流电压,IOUT为伺服驱动器的实时检测输出电流,EON(INOM,VNOM,150)是伺服驱动器处于额定直流电压、额定输出电流以及150℃温度条件下的瞬时开通损耗测试值,EON(INOM,VNOM,25)是伺服驱动器处于额定直流电压、额定输出电流以及25℃温度条件下的瞬时开通损耗测试值,EOFF(INOM,VNOM,150)是伺服驱动器处于额定直流电压、额定输出电流以及150℃温度条件下的瞬时关断损耗测试值,EOFF(INOM,VNOM,25)是伺服驱动器处于额定直流电压、额定输出电流以及

25℃温度条件下的瞬时关断损耗测试值;T是伺服驱动器功率模块在上次计算周期得出的实时结温,VCEO是伺服驱动器功率模块的固定饱和压降,r0为伺服驱动器功率模块的导通内阻,Δt为实时结温的计算周期。

4.根据权利要求1所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,在所述步骤S20)中,所述门极状态判断模块的输入信号为伺服驱动器功率模块的门极实时信号,所述门极状态判断模块基于所述门极实时信号输出门极实时状态,所述门极实时状态包括上升沿状态、下降沿状态、高电平状态和低电平状态。

5.根据权利要求4所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,所述门极状态判断模块的判断方法采用如下判断条件:当两次检测周期之间的门极信号由低电平变为高电平时,判断门极实时状态处于上升沿状态;

当两次检测周期之间的门极信号由高电平变为低电平时,判断门极实时状态处于下降沿状态;

当两次检测周期之间的门极信号维持高电平时,判断门极实时状态处于高电平状态;

当两次检测周期之间的门极信号维持低电平时,判断门极实时状态处于低电平状态。

6.根据权利要求4所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,在所述步骤S30)中,所述损耗选择模块的输入信号包括瞬时该开通损耗、瞬时关断损耗和瞬时导通损耗以及门极实时状态,所述损耗选择模块的选择性输出瞬时开通损耗、瞬时关断损耗和瞬时导通损耗的方法采用如下判断条件:当门极实时状态处于上升沿状态时,向累加损耗模块输出瞬时开通损耗;

当门极实时状态处于下降沿状态时,向累加损耗模块输出瞬时关断损耗;

当门极实时状态处于高电平状态时,向累加损耗模块输出瞬时导通损耗;

当门极实时状态处于低电平状态时,判定瞬时损耗为0,不向累加损耗模块输出损耗。

7.根据权利要求1所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,在所述步骤S40)中,所述目标计算周期范围可以为0.2-3秒。

8.根据权利要求1所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,在所述步骤S50)中,所述损耗结温值的计算方法为:损耗结温值=累加损耗×伺服驱动器功率模块的热阻。

9.根据权利要求1所述的伺服驱动器功率模块的实时结温计算方法,其特征在于,所述损耗计算模块采用计算器计算或查表计算。