本发明涉及半导体测试，尤其涉及一种变流器功率模块结温在线准确获取方法及系统。
背景技术：
1、结温是表征半导体器件工作状态和健康状态的重要参数，功率模块结温可以通过直接测量法、热网络模型法与热敏电参数法等方法进行提取。其中，热敏电参数法是一种极具竞争力的结温提取方法，它具有线性度好、灵敏度高、非侵入性在线提取等优势。通过热敏电参数法进行功率模块结温提取的过程中，通常需要研究人员对每个器件的热敏电参数与结温关系进行事先标定，该过程工作量极大；若为了减少批量器件标定工作量，只会对同一型号的其中一个或几个器件进行结温标定实验，则标定样本量较小，结温测量不准确。
2、造成结温测量不准确的原因是器件差异性。器件之间或多或少地存在差异性，标定实验使用的功率模块与实际使用的功率模块的结温与热敏电参数之间的关系曲线必然存在一定差异，这会导致使用一个或几个器件得到的标定曲线进行系统所用的其它器件的结温提取会存在误差，进而影响功率模块可靠运行，影响功率模块的健康状态与寿命评估准确性。
3、现有技术中，考虑器件差异性对结温提取的影响还鲜有研究，而目前的方法主要集中于将标定得到的结论应用于相对更多的器件上加以验证，如文献《a non-invasivemethod to extract the junction temperature of igbt》与文献《a statistical studyon the required sample number of sic sbd to secure estimated junctiontemperature with k factor》，但由于样本量依旧较小，并且未对器件的差异性进行任何矫正工作，导致结温提取误差依旧存在并且较大；而文献《virtual temperaturedetection of semiconductors in a megawatt field converter》通过运行过程中的数据建立查找表来进行在线矫正，但是此方法建立的查找表是离散的，并且它为了尽可能符合该变换器的每一个潜在的运行工况，需要进行较长运行时间的实时测量，使得数据集庞大、计算负荷高，如果这种方法使用时间较近的数据对未覆盖时间的数据进行近似表示，但又会产生近似误差，导致结温提取误差较大；另有方法通过添加或修改相关控制方式来矫正热敏电参数法的功率模块结温提取，如文献《measurement and datalogging platformfor junction temperature estimation and converter diagnostics》，但对于在线监测来说，添加或修改相关控制方式的方法是难以实现的，一方面，添加或修改控制方式需要对系统进行深入设计与分析，考虑算法、传感器布置、数据采集与处理等方式，并需要进行实验验证；另一方面，添加或修改控制方式可能需要与现有的设备和系统进行兼容，并需要进行成本评估，这些对于一个已经成熟稳定的系统来说工作量较大。因此，亟需一种能耗费尽可能少的工作量，有效改善未标定功率模块结温提取的准确性的方法。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问题
2、基于上述问题，本发明提供一种变流器功率模块结温在线准确获取方法及系统，解决无法对大量功率模块进行结温标定，功率模块差异导致的结温在线提取存在误差，影响功率模块可靠性的问题。
3、(二)技术方案
4、基于上述的技术问题，本发明提供一种变流器功率模块结温在线准确获取方法，包括：
5、步骤s1、对标定用功率模块进行离线结温标定实验，得到标定用功率模块的结温-电流-热敏电参数数据，所述热敏电参数为与变换器启动时可测量的、与结温呈线性关系的热敏电参数；
6、步骤s2、对标定得到的所述标定用功率模块的结温-电流-热敏电参数数据进行曲线拟合，得到标定曲线；
7、步骤s3、在待测功率模块初次上电时，测量待测功率模块的结温、导通电流与热敏电参数；
8、步骤s4、根据所述待测功率模块的结温、导通电流与热敏电参数，由于同一型号的功率模块的结温与热敏电参数之间的曲线变化趋势相同，通过将标定曲线平移的方式对所述标定曲线进行修正，得到待测功率模块修正后的标定曲线；
9、步骤s5、在运行过程中同步测量待测功率模块的导通电流与热敏电参数，使用所述待测功率模块修正后的标定曲线进行结温反推，得到待测功率模块修正后的结温。
10、进一步的，所述热敏电参数为导通压降。
11、进一步的，所述步骤s1包括：
12、s11、将功率模块接入变换器电路，变换器启动时，记录导通电流ion第一次达到给定测量电流时的导通压降von0，以及相应的结温的检测温度th0；
13、s12、使变换器达到热稳定状态，再次记录给定测量电流下对应的导通压降von1和结温的检测温度th1；
14、s13、利用温控装置使功率模块的结温重新稳定在另一结温，测量得到同一导通电流ion的另一个热稳定状态下对应的导通压降von2和结温的检测温度th2；
15、s14、更换导通电流ion，重复步骤s11-s13，得到不同导通电流下的三种状态下的导通压降和结温的检测温度。
16、进一步的，步骤s2中，所述标定曲线的拟合公式为：tj＝avon(ion)+b，ion为导通电流，von为导通压降，tj为功率模块的结温tj，a、b为拟合参数。
17、进一步的，所述步骤s4中，所述修正后的标定曲线的拟合公式为：
18、tj＝avon(ion)+(b1+aδvon)，
19、δvon＝von5-von4，
20、其中，von5为标定用功率模块在结温tj4、导通电流ion4时的导通压降，tj4、ion4、von4分别为待测功率模块初次上电时测量的结温、导通电流、导通压降，b1为拟合参数。
21、进一步的，所述步骤s2之后，还包括：对拟合的结果通过sse、r-square、adjustedr-square或rmse性能指标进行评估，如果拟合的效果不好，调整式中变量的次数使拟合效果达到最优。
22、进一步的，所述结温的检测温度为变换器达到热稳定状态下的散热器温度。
23、进一步的，步骤s3中，所述待测功率模块初次上电时的结温为环境温度。
24、进一步的，所述变换器置于具有温度控制和监测的温控装置中，并设有用于检测所述变换器电路电流、电压的检测装置。
25、本发明也公开了一种变流器功率模块结温在线准确获取系统，运行所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法。
26、(三)有益效果
27、本发明的上述技术方案具有如下优点：
28、(1)本发明通过离线结温标定实验的数据初步拟合得到标定曲线，利用待测功率模块初次上电的数据对标定曲线进行一定的修正，从而得到针对待测功率模块的修正后的标定曲线，并在运行过程中，同步测量功率模块的导通电流与压降，反推得到待测功率模块的修正后的结温，并根据修正的结温进行状态监测与结温调控，从而能有效避免因标定器件与待测器件之间的器件差异性而造成的温度测量不准确的问题，有效提高未标定功率模块结温提取的准确性和鲁棒性；
29、(2)本发明不需要对大量功率模块进行结温标定，极大地减少了标定样本量及标定工作量；
30、(3)本发明的修正方法以导通压降作为热敏电参数，也可以使用在电力电子变换器启动时可测量的、与结温呈线性关系的其它热敏电参数进行器件差异性的修正，适用范围较广。
1.一种变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，所述热敏电参数为导通压降。
3.根据权利要求2所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，所述步骤s1包括：
4.根据权利要求3所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，步骤s2中，所述标定曲线的拟合公式为：
5.根据权利要求4所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，所述步骤s4中，所述修正后的标定曲线的拟合公式为：
6.根据权利要求1所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，所述步骤s2之后，还包括：对拟合的结果通过sse、r-square、adjusted r-square或rmse性能指标进行评估，如果拟合的效果不好，调整式中变量的次数使拟合效果达到最优。
7.根据权利要求3所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，所述结温的检测温度为变换器达到热稳定状态下的散热器温度。
8.根据权利要求1所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，步骤s3中，所述待测功率模块初次上电时的结温为环境温度。
9.根据权利要求3所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法，其特征在于，所述变换器置于具有温度控制和监测的温控装置中，并设有用于检测所述变换器电路电流、电压的检测装置。
10.一种变流器功率模块结温在线准确获取系统，其特征在于，运行根据权利要求1-8所述的变流器功率模块结温在线准确获取方法。
