3相变频器的损耗和温度上升

在诸如PWM控制等发生复杂损耗的情况下，计算IGBT和FWD的损耗较困难。建议使用带有演算功能的DSO（数字存储示波器）等对实际工作的电路进行测量。（例如：Tektronix的产品中备有动力解析软件TDSPWR3）选择散热器时需要知道大概的损耗，在此举例介绍一下计算损耗的方法。

范例

PTMB75B12C, 变频器输出电流 (IOP) 75A, 控制率 (m) 1, 开关频率 (f) 15kHz, 功率因数cosφ 0.85。

在此重新说明一次，IGBT的损耗为通态损耗Psat、开通损耗PON、关断损耗POFF之和，而FWD的损耗为通态损耗PF、反向恢复损耗PRR 之和。

由于 IOP＝75A, VCE(sat) ＝2.2V (125℃), m＝1, cosφ＝0.85,Psat＝35.5(W)

VF在75A、125℃条件下的 FWD 正向电压为1.8V。PF=4.7W

从图表上可以获知，75A时1脉冲单位的开通、关断、反向恢复能量分别为7.5mJ、7mJ、6mJ。与频率（15kHz）、还有1/π*1相乘后，即可得出平均损耗。

EON＝35.8(W)、EOFF＝33.4(W)、ERR＝28.6(W)
单个IGBT、FWD的损耗：

单个IGBT的单个FWD的

平均损耗范例平均损耗范例

104.7W 33.3W

(Psat+PON+POFF) (PF+PRR)
各个IGBT、FWD的损耗：模块整体的损耗828W

各个IGBT、FWD的温度上升：

IGBT：Rth(j-c)=0.3℃/W，ΔT(j-c)＝31.4℃

FWD：Rth(j-c)=0.6℃/W，ΔT(j-c)＝20.0℃

相对于外壳温度的过渡结温上升：

上一页所计算的温度上升是平均或稳态的数值。根据需要，可以使用过渡热阻计算温度上升的最高值。

rth(t)是时间t的过渡热阻

对于内置有多个IGBT的模块，选取损耗最大（温度上升最高）的IGBT，另加上上述的温度脉动部分。

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