作為新能源汽車(chē)、智能電網(wǎng)等應(yīng)用領(lǐng)域中不可或缺的核心元器件之一，IGBT模塊的運(yùn)行安全性必須受到重視。因?yàn)镮GBT工作時(shí)產(chǎn)生的損耗會(huì)轉(zhuǎn)化成熱能，若該過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，不僅會(huì)導(dǎo)致IGBT性能下降，甚至可能引發(fā)故障或永久性損壞。這時(shí)，便可以利用NTC熱敏電阻電阻值隨溫度變化呈指數(shù)下降的特性，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)IGBT模塊的工作溫度，有效避免模塊過(guò)熱。

NTC熱敏電阻一般被安裝于IGBT模塊的陶瓷基板上，通過(guò)端子與溫度監(jiān)測(cè)模塊連接，實(shí)現(xiàn)IGBT芯片的實(shí)時(shí)測(cè)溫。具體地，當(dāng)IGBT開(kāi)始運(yùn)行后，NTC隨即開(kāi)始采集IGBT芯片的溫度信息；隨后，與溫度值相匹配的NTC電阻值會(huì)通過(guò)分壓電路轉(zhuǎn)化為電壓，并通過(guò)運(yùn)算放大器處理；獲得的數(shù)據(jù)會(huì)被傳送至集成電路芯片進(jìn)行模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換（A/D，Analog to Digital），爾后輸出為數(shù)字信號(hào)；單片機(jī)會(huì)根據(jù)IGBT模塊的實(shí)時(shí)結(jié)溫，與預(yù)設(shè)的溫度閾值進(jìn)行比較，當(dāng)結(jié)溫大于或等于閾值時(shí)，便會(huì)發(fā)出警報(bào)提示用戶(hù)，以迅速采取有效的應(yīng)對(duì)措施，防止因溫度過(guò)高而導(dǎo)致的IGBT故障或損壞。由此可得，NTC熱敏電阻在IGBT模塊中起到以下作用：

一、過(guò)溫保護(hù)：當(dāng)熱敏電阻監(jiān)測(cè)到IGBT溫度異常時(shí)，NTC便能通過(guò)其它元器件的協(xié)助觸發(fā)保護(hù)機(jī)制，如降低功率輸出、切斷電源等，有效保護(hù)IGBT；

二、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整：基于NTC熱敏電阻的溫度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，用戶(hù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的故障隱患，預(yù)防因溫度異常導(dǎo)致的模塊擊穿；此外，還能根據(jù)實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)，結(jié)合IGBT工作溫度和負(fù)載情況，調(diào)整開(kāi)關(guān)頻率與占空比，有效降低功耗。

由于IGBT模塊的內(nèi)部工作溫度最高可達(dá)150℃，因此在模塊設(shè)計(jì)方案中通常采用廣東愛(ài)晟電子科技有限公司生產(chǎn)的GT-T系列貼片玻封NTC熱敏電阻。這款NTC為玻璃封裝，在高溫環(huán)境亦能保持穩(wěn)定工作，提高IGBT的運(yùn)行可靠性和安全性。相較于常規(guī)的片式NTC，貼片玻封熱敏電阻的靈敏度更高，在溫度監(jiān)測(cè)過(guò)程中的響應(yīng)速度也更快。而且貼片玻封NTC熱敏電阻為無(wú)引線(xiàn)結(jié)構(gòu)，便于IGBT模塊內(nèi)部集成，安裝空間占比小。