试谈IGBT耗散功率计算.doc

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1、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。1、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

2、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：1、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

3、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公司型号：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：=40

4、WIGBT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=0.21-0.2=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，再查查相关资料，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。