本公开涉及功率半导体监测的领域。
背景技术：
1、众所周知的是，监测功率半导体金属氧化物半导体型(mos)或并联连接的功率半导体mos型，特别是功率半导体器件/模块(类似于多芯片功率模块)中的温度，以进行保护、调节和健康监测。通常，管芯的自由表面非常小。很难将传感器固定在其上，在一些情况下甚至是不可能的。理论上，使用功率管芯的个体栅极入口来测量个体栅极电阻(热敏参数)将显而易见。但外部连接的数量很高，并且采集系统复杂。在实验室条件下这样做非常困难。在真实的工业和操作情况中，使用个体pn结传感器是不现实的。
2、另外，传感器必须集成在功率模块封装内，这意味着必须最初在构思模块的过程中规划传感器的存在，并且不可能对现有功率模块进行改造。
3、已知有许多基于温度敏感电参数(tsep)的方法和芯片内传感器进行功率半导体上的在线结温估计。以下是用于推算tsep的度量和操作的示例：
4、-导通期间的栅极电压平台感测
5、-截止延迟时间(tdoff)，
6、-导通延迟时间(tdon)，
7、-米勒平台的持续时间，
8、-经由辅助发射极(源极)和功率发射极(源极)的准阈值电压，
9、-导通期间的瞬态栅极电流的峰值，
10、-在栅极-发射极上施加正弦电压并即刻测量外部栅极电阻器两端的电压降，
11、-向功率管芯的栅极路径中注入dc电流并测量栅极发射极两端的电压。
12、对于这些已知方法中的每一种，tsep的必要校准只能在均匀温度下进行。然而，正常操作期间的温度不均匀性将导致错误的结温估计，因为对于并联的管芯，仅单个tsep可用。tsep的准确性取决于平均温度、最大温度或最小温度。如c.chen、v.pickert、b.ji、c.ji、a.knoll和c.ng在“comparison of tsep performances operating at homogeneousand inhomogeneous temperature distribution in multichip igbt power modules”(ieee journal of emerging and selected topics in power electronics)中说明的，集电极-发射极电压(vce)是对于平均温度准确性最佳的一个tsep，而其它tsep(如dvce/dt)在估计结温方面完全失败。主要原因在于，最热的管芯具有最高的米勒电容，因此vce的上升将最慢。此外，米勒平台差估计平均温度。在m.hoeer、f.filsecker、m.wagner和s.bernet的“application issues of an online temperature estimation method in a high-power 4.5kv igbt module based on the gate-emitter threshold voltage”(2016年第18届欧洲电力电子与应用会议)中，针对并联的管芯研究了准阈值方法。该方法表明，测量最低阈值电压(vth)，如果所有管芯具有相同的vth，则其可能与最大结温(tj)对应，但事实并非如此(测量到对于50k增加，误差高达25k)。此外，由于管芯的性能与温度有关，所以温度不平衡将改变tsep灵敏度和线性度。
13、可使用损失和热模型来针对最大值或管芯之间的温差补偿估计的实际结温。然而，这些方法需要复杂的损失和热模型校准系统，并且在功率模块的寿命期间在焊料层劣化的情况下将失去准确性，或者在模块寿命期间的操作条件与初始模型之间出现差异的情况下通常将失去准确性。
技术实现思路
1、本公开改进了这种情况。
2、提出了一种用于估计功率半导体模块的温度的测量方法，该功率半导体模块包括单个金属氧化物半导体、单个金属绝缘体半导体或者并联连接的一组金属氧化物半导体或金属绝缘体半导体。该方法包括以下步骤：
3、-至少一个第一系列操作，在此期间模块处于参考状态，至少一个第一系列操作包括：
4、a.从所述模块的发射极/源极向栅极注入正电流ig,ref，模块的栅极-发射极/源极的初始电压v0,ref高于平带电压vfb，
5、b.测量电流源两端的电压vig,ref(t)，
6、c.当模块的电压变得低于平带电压vfb时，停止电流注入ig,ref，
7、-至少一个第二系列操作，在此期间模块处于操作状态，至少一个第二系列操作包括：
8、d.从所述模块的发射极/源极向栅极注入正电流ig,op，模块的栅极-发射极/源极的初始电压v0,op高于平带电压vfb，
9、e.测量电流源两端的电压vig,op(t)，
10、f.当模块的电压变得低于平带电压vfb时，停止电流注入ig,op，
11、然后，
12、-至少一个第三系列操作，其包括：
13、g.对分别在一个所述第一系列操作和一个所述第二系列操作期间测量的电压vig,ref(t)和vig,op(t)进行比较，
14、h.从所述比较推算横跨模块的温度分布tj,dev。
15、在另一方面，提出了一种功率半导体模块，其包括单个金属氧化物半导体、单个金属绝缘体半导体或者并联连接的一组金属氧化物半导体或金属绝缘体半导体，并且被布置为实现这里描述的方法。
16、在另一方面，提出了一种计算机软件，其包括指令以在该软件由处理器执行时实现这里限定的方法。在另一方面，提出了一种计算机可读非暂时性记录介质，其上注册有软件以在该软件由处理器执行时实现这里限定的方法。
17、可选地，以下特征可单独地实现或彼此组合实现。
18、所述至少一个第一系列操作和所述至少一个第二系列操作中的每一个还包括：
19、i.获取模块的绝对平均温度tav,ref和tav,op，
20、其中，重复地执行所述第二系列操作，直至在所述至少一个第一系列操作期间和所述第二系列操作期间获取的绝对平均温度tav,ref和tav,op之间的差等于或低于预定值δtlim。
21、多个所述第一系列操作在不同的绝对平均温度tav,ref,n下执行，
22、其中，所述第一系列操作在与模块的操作状态不同的状态期间执行。
23、多个所述第一系列操作在不同的绝对平均温度tav,ref,n下执行，
24、其中，各个所述第一系列操作在模块的参考状态和操作状态期间并且在所述模块的操作中达到预定义的操作年龄极限之前执行。
25、所述第三系列操作还包括，在比较之前：
26、g’.相对于在所述至少一个第一系列操作期间测量的电压vig,ref(t)的波形在时间和偏移方面调节在所述至少一个第二系列操作期间测量的电压vig,op(t)。
27、各个所述至少一个第一系列操作在模块所传送的功率低于严格低于模块的标称最大负载的预定义极限时执行。
28、其它特征、细节和优点将在以下详细描述中和附图上示出。
1.一种用于估计功率半导体模块的温度的测量方法，所述功率半导体模块包括单个金属氧化物半导体、单个金属绝缘体半导体或者并联连接的一组金属氧化物半导体或金属绝缘体半导体，所述测量方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的测量方法，其中，所述至少一个第一系列操作和所述至少一个第二系列操作中的每一个还包括：
3.根据权利要求2所述的测量方法，其中，在不同的绝对平均温度tav,ref,n下执行多个所述第一系列操作，
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的测量方法，其中，在不同的绝对平均温度tav,ref,n下执行多个所述第一系列操作，
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的测量方法，其中，所述第三系列操作还包括在进行比较之前：
6.根据权利要求5所述的测量方法，其中，在所述功率半导体模块所传送的功率低于严格低于所述功率半导体模块的标称最大负载的预定义极限时，执行每个所述至少一个第一系列操作。
7.一种功率半导体模块，该功率半导体模块包括单个金属氧化物半导体、单个金属绝缘体半导体或者并联连接的一组金属氧化物半导体或金属绝缘体半导体，并且该功率半导体模块被布置为实现根据权利要求1至6中的任一项所述的测量方法。
8.一种计算机软件，该计算机软件包括指令以在该计算机软件由处理器执行时实现根据权利要求1至6中的任一项所述的测量方法。
9.一种计算机可读非暂时性记录介质，该计算机可读非暂时性记录介质上注册有软件，以在所述软件由处理器执行时实现根据权利要求1至6中的任一项所述的测量方法。
