功率模塊的散熱通路由芯片、DCB、銅基板、散熱器和焊接層、導熱脂層串聯(lián)構成的。各層都有相應的熱阻，這些熱阻是串聯(lián)的，總熱阻等于各熱阻之和，這是因為熱量在傳遞過程中，需要依次克服每一個熱阻，所以總熱阻就是各熱阻的累積。

       各芯片在導熱通路上有多個導熱層，在損耗和熱仿真時，基本的仿真總是針對單個IGBT或單個二極管，所以需要知道的殼溫是指芯片正下方的溫度，散熱器溫度也是指芯片正下方的溫度。

       具體測試方法為：

T_c：殼溫是通過功率開關（芯片）下面穿透散熱器以及熱界面材料的小孔測量到的管殼溫度T_c。

T_s（T_h）：散熱器溫度是通過止于散熱器表面下方2mm±1mm（型式試驗特征，應予規(guī)定）的規(guī)定的盲孔測量。

T_sx：散熱器溫度也可以取自距功率開關（芯片）最近的最熱可觸及點。

       為了測量T_c打了穿透散熱器以及熱界面材料的小孔，插入傳感器會影響模塊殼到散熱器的熱傳遞，好在有基板的模塊，熱會在基板上橫向傳導擴散，孔和探頭對測量誤差可以控制在5%水平。

       對于沒有基板的模塊，熱的橫向傳導非常有限，熱傳遞的有效面積與芯片尺寸相當，打孔測殼溫對模塊散熱影響就比較大，測量改變了工況，這樣的測量不宜提倡。熱阻抗的參考溫度為T_s（T_h）而不再用T_C，就是說直接定義R_thJH。

模塊殼溫的工程測量方法：

       在芯片底部測殼溫是型式試驗方法，用于功率平臺開發(fā)，而實際應用中，功率模塊會自帶NTC，負溫度系數(shù)熱敏電阻作為測溫元件。

       NTC安裝在硅芯片的附近，以得到一個比較緊密的熱耦合。根據(jù)模塊的不同，NTC或者與硅芯片安裝在同一塊DCB上，或者安裝在單獨的基片上。NTC測量值需要按照經(jīng)驗進行修正，或進行散熱定標。

經(jīng)驗法：

       NTC可用于穩(wěn)態(tài)過熱保護，其時間常數(shù)大約是2秒。瞬態(tài)熱阻曲線上可以讀到芯片的熱時間常數(shù)，0.2秒左右，但是整個散熱系統(tǒng)的時間常數(shù)卻非常大，譬如在20秒左右，因此NTC可以檢測較緩慢溫度變化和緩慢過載情況，對短時結溫過熱保護是無能為力的，更不能用于短路保護。

       由經(jīng)驗可知，對于電力電子設備，散熱器的溫度和NTC的溫度的差值約等于10K的溫度左右。這方法僅用于估算，建議用下面的定標法和熱仿真得到更精確的數(shù)值。

定標法：

       對于結構設計完成的功率系統(tǒng)，我們可以測得芯片表面溫度和在特定的散熱條件下的Tvj~TNTC曲線，這曲線可以很好幫助你利用NTC在穩(wěn)態(tài)條件下來監(jiān)測芯片溫度。

       芯片的溫度用紅外熱成像儀測量，殼溫用熱電偶在芯片下方測量。NTC電阻值通過數(shù)據(jù)采集器記錄，并且根據(jù)IGBT模塊的NTC阻值-溫度曲線將電阻值轉換成對應的溫度值。

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