IGBT耗散功率计算

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Ti 不超过片皿。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。1 GET总扌員耗PtoLal开逢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T=亍 /(上)*IGBT通态平均功耗是通态损耗近似是Psat = VCE(sat) XCE(sat)IGBT饱和J k降lc-一集电极电流D 占空比2、PW

2、M应用时，近似通态损耗开关损耗计算Psat = VCE(sat)X Ic X Dy开关损耗精确计算：测量开关过程中I和VCe的波形，对其进行积分TT(积分时间是开通时间或关断时间)开通损耗:MJJw-vCE(sat)(t)*dtp-1sw(on) t on u=f-/L(t) vCE(sat)(t) d关断损耗：N ?11-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Eon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:Sctaitw1us.te

3、swrtehanQ losses (G EJ TVerter 电typ.ca口 耳=t He).丘” = T (lc)Vge = 15 V. FUif = 0,91 Qt 尺 j” = 1.2 a” Vce = 1800 V, TwJ T25U. Cge = N2O nF依据IGBT实际流过的电流值，查曲线得到Eon和Eo(r,即可计算平均 开关损耗：卩加二WM % tEON + EOfJ3、IGBT本部总损耗是通态损耗和开关损耗之和Pigbt = Psat + Psw三IGBT(FWD-二极管部)功率损耗Pfwd = Vf x I。四VVVF变频器中IGBT模块的功耗计算在SPWM调制的变频

4、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P孑-p X VCE(sal) % 片 + 真COS 92每一个IGBT的平均开关损耗3每一个桥臂IGBT的总功耗Pp J Pjfibt sat sw4反并联续流二极管的通态平均功耗PFWD = ICPX VF（8-C0SH）5每一个IGBT总功耗P = P -L Dr total rigbt 丁 rFWD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I

5、C=600A峰值电流Icp=600*查IGBT手册EoLooomJEofl=900MVCE(sat)=2.5V以下是计算：则每一个IGBT通态损耗：fl DPsat = kp X 纸)X 占 + 3C0S 9厂10.5= 600xv2x2.5x(- + xO.8)=355w每一个IGBT开关损耗:1 1=+ Eoff) x fpwM = 34415926(1000 + 9)X 20 =12095W续流二极管损耗:IGBT模块总损耗：P = 6 * (355 + 12095 + 44) = 12494 x6 = 74964W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%。