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(积分时间是开通时间开通损耗:关断损耗:
或关断时间
。
。
的波形,对其进行积分)
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,查曲线得到开关损耗:
和
,即可计算平均
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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