在电力电子系统中，高功率IGBT（绝缘栅双极晶体管）模块的过热保护至关重要。为了实现精准的温度监控，深华颖半导体在其高性能IGBT模块中普遍集成了NTC温度传感器。
什么是NTC？
NTC的定义： NTC是 Negative Temperature Coefficient 的缩写，即负温度系数热敏电阻。其核心特性是电阻值随着温度的升高而呈现指数级下降。
NTC在IGBT模块中的应用
在IGBT模块中的应用： 在大功率工作状态下，IGBT芯片会产生巨大的焦耳热。深华颖半导体将NTC热敏电阻贴近集成在IGBT基板或芯片附近，用于实时监测模块内部的结温或壳温。通过精确测量NTC的阻值变化，驱动控制系统能够及时获取动态温度，从而实现：
1. 过热保护（Thermal Protection）： 当温度超过安全阈值时，触发降额运行或关断保护。
2. 热管理优化： 动态调节冷却系统的风速或水流量，提高系统整体能效与寿命。
IGBT模块NTC温度传感器阻值与温度测量
1.采用模拟电路方式测量IGBT模块NTC温度传感器温度：
这个基本的方法是基于一个分压器作为热敏装置，如下图所示：
NTC的特性在数据手册中有两种不同的格式，一种图形方式R=f(θ)，该函数可近似解析描述该图形的全部参数。有效的数学表达式如下：
如果有一个温度期待值，该方程可以很容易地通过微处理器处理，采用数字化的UR作为输入。
如果只是需要一个最高温度作为阈值信号，采用一个比较器触发预定值就足够了。
分压器电阻R1的规定：
选择R1需要仔细完成，以获得正确的读数。如果选择得太小，NTC内部的流动电流将导致损耗，进而加热器件，从而伪造测量结果。另一方面，如果选择的R1太大，则测量的电压会变得太小，进而测量精度再次降低。
为了尽量减少电流的影响，热视图很有帮助。NTC的导热系数为145K/W。如果可以容忍1K的影响，则NTC内部的功耗不得超过Pmax=6.9mW。
假设需要进行高达 100°C 的测量，NTC 将达到 R100=493 的值。由此，可以计算出最大电流为
当电源电压U1=5V且电流限值为3mA时，电阻R1变为：
由于没有这样的电阻，可以选择910，导致Imax=3.56mA;只要 1K 的差异是可以容忍的，就可以考虑将电流限制在 I<4mA 的任何值。
2.采用数字方式测量IGBT模块NTC温度传感器温度：
除了用一个电压分压器，NTC电阻随温度的变化可用来影响一个RC网络的时间常数，如下图所示：
电阻R11、R12决定了比较器改变输出状态的阈值，输出信号电压Uout被用来触发晶体管Q1以使电容器放电。电容通过NTC电阻R(θ)充电，Uout以一定的频率fout=g(θ)工作在脉冲模式。
为了根据Uout重建实际温度，采用一个规定的时间段内的脉冲计数是足够的。脉冲数代表了温度值，脉冲数与温度的映射可以通过解析描述或者两个最接近的值之间的插值查表。
在实际的软件算法中，深华颖半导体建议通过解析方程直接计算，或者在微控制器内部建立一张“脉冲数温度”的映射表，在两个相邻的标定点之间采用线性插值法（LookUp Table with Linear Interpolation），即可高效率、高精度地读取出IGBT模块的实时工作温度。
IGBT模块加入了NTC价格是否会上涨？
不会，为了更准确检测在不同环境下的温度变化，提供更及时的温度反馈和使用稳定性，深华颖半导体在IGBT模块加入NTC，但是成本不变。有具体型号或者想获取报价，点击邮箱联系我们吧！或者直接拨打前台电话：0755-23731480。
