(最新经营)试谈IGBT耗散功率计算

IGBT耗散功率计算

不管是正常负荷还是超负荷，IGBT安全工作必须确保结温

不超过。

一关于IGBT及损耗

IGBT模块由IGBT本部和续流二极管FWD组成，各自发生的损耗的合计为IGBT模块整体损耗；同时，IGBT的损耗又分为通态（稳态）损耗和交换（开关）损耗。

通态损耗可通过稳态输出特性计算；

交换损耗可通过交换损耗-集电极电流特性来计算。

二IGBT（本部）耗散功率计算

1、通态功耗的计算

IGBT通态平均功耗是。

通态损耗近似是

PWM应用时，近似通态损耗。

2、开关损耗计算

开关损耗精确计算：测量开关过程中的波形，对其进行积分（积分时间是开通时间或关断时间）

开通损耗：

关断损耗：t

的积分面积是以焦耳为单位的开关能量。

总的开关损耗是开通与关断过程所损耗能量之和，平均开关损耗是单位脉冲开关损耗与开关频率相乘后得到：

实际上和可由交换损耗-集电极电流特性曲线来估算

大多数IGBT都会提供交换损耗与集电极电流特性曲线，如下图：

依据IGBT实际流过的电流值，查曲线得到和，即可计算平均

开关损耗：

3、IGBT本部总损耗是通态损耗和开关损耗之和

三IGBT(FWD-二极管部)功率损耗

四VVVF变频器中IGBT模块的功耗计算

在SPWM调制的变频器中，IGBT的电流值及占空比经常变换，使得功耗计算很困难。

以下是估算公式：

1每一个IGBT的平均通态损耗

2每一个IGBT的平均开关损耗

3每一个桥臂IGBT的总功耗

4反并联续流二极管的通态平均功耗

5每一个IGBT总功耗

计算举例

条件：

IGBT：eupec企业

型号：FZ1200R33KF2C

开关频率20kHz;

功率因素0.8；

SPWM变频器，400Kva,320kW。占空比D=50%

工作电流IC=600A

峰值电流Icp=600*

查IGBT手册

=1000

=900

=2.5V

以下是计算：

则每一个IGBT通态损耗：

=355W

每一个IGBT开关损耗：

续流二极管损耗：

=40W IGBT模块总损耗：

再加上整流损耗，控制系统损耗，此计算表明变频器总损耗在80kW 左右。

效率

80/400=0.2

1-0.2=80%

变频器效率80%。

计算结果显示变频器效率极低，此计算是否合适或者说是否合理，再查查关联资料，做进一步证实。

以上计算是按照20kHz为基础的，频率低效率会高。

在此处键入公式。

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