IGBT结温估算—(二)IGBT/Diode损耗的计算

(二)IGBT/Diode损耗的计算

IGBT模块损耗包含IGBT损耗和Diode损耗两部分,具体如下:

①IGBT导通损耗

②IGBT开通损耗Eon

③IGBT关断损耗Eoff

④Diode导通损耗

⑤Diode反向恢复损耗Err

其中,IGBT/Diode导通特性可通过相关静态测试设备获得,IGBT开关损耗和二极管反向恢复损耗通过双脉冲测试获得。

损耗计算有如下两种方案:

基于瞬时电流的瞬时损耗计算

以开关频率的周期间隔,根据瞬态电流,计算每个开关周期内的IGBT/Diode损耗。

① IGBT导通损耗

duty为占空比;i(t)为当前电流;

Vce(i(t),Tj)为静态测试得到的IGBT导通时的管压降,与流过的电流和结温有关

② IGBT开关损耗

Eon+off(i(t))为IGBT的实时开通和关断损耗之和;fsw为开关频率

③ Diode导通损耗

Vf(i(t),Tj)为静态测试得到的二极管导通时的两端电压,与流过的电流和结温有关

④ Diode反向恢复损耗Err

fsw为开关频率;Err(i(t))为Diode反向恢复损耗,与流过的电流和结温有关

基于周期性的平均损耗计算

以当前电流矢量的幅值,计算其作用一个工频周期的IGBT/Diode平均损耗

① IGBT导通损耗

M : 调制度;cos:功率因数;Ipk:电流矢量的幅值

② IGBT开关损耗

③ Diode导通损耗

M : 调制度;cos:功率因数;Ipk:电流矢量的幅值

④ Diode反向恢复损耗Err

Err(Ipk):一个工频周期内的平均反向恢复损耗

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