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(最新经营)试谈IGBT耗散功率计算

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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(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

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:

,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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