散热设计 变频器散热设计 逆变电源散热设计 斩波器散热设计 交直流伺服散热设计
变频驱动中发热最大的莫过于IPM或IGBT,估算热损耗是决定散热措施的前提。
- 功耗估算
通态损耗:
通态总功耗=饱和压降×通态电流。
在感性负载中,可以近似的通过VFM×续流二极管平均电流值来计算续流二极管功耗。
开关功耗:
当PWM信号频率高于5KHZ时功耗会显著增加。
得到最精确的方法是测量IC和VCE的波形。将此波形逐点相乘即得到功耗的瞬时波形,此波形是以焦耳/脉冲为单位的开关能量,该面积用作图积分来计算。总开关功耗是开通及关断的功耗之和。平均功耗是单脉冲开关能量与PWM频率相乘得到的。
即:PSW=FPWM×(ESW(on)+ESW(OFF))
- VVVF变频器功耗计算
在变频器应用中IGBT的电流和占空比经常变化,下面公式可以应用时估算。

通用变频器主电路及输出波形
A.IGBT的功耗
B.每一个IGBT开关的损耗
C.每一个IGBT的总功耗
D.二极管功耗
E.每一臂的功耗
符号注释:
ESW(on):T=125ºC;峰值电流ICP下,每个脉冲对应的IGBT开通能量。
ESW(off):T=125ºC;峰值电流ICP下,每个脉冲对应的IGBT关断能量。
FSW:变频器每臂的PWM开关频率(通常FSW=FC)。
ICP:正弦输出的电流峰值。
VCE(sat):T=125ºC;峰值电流ICP下,IGBT的饱和电压。
VEC:IEP情况下,续流二极管的正向压降。
D:PWM信号占空比。
θ:输出电压与电流间的相位角。(功率因数=COSθ)
- 平均结温的估算
IGBT的最大结温是150ºC,在任何情况下都不能超过该值。
Rth可以在数据手册中查到。
Rth(j-c)=标定的结壳热阻。
TJ=半导体结温。
PT=器件的总平均功耗(PSW+PSS)
TC=模块的基板温度。
热计算方法
- 瞬态结温升的计算
瞬态热阻特性(IGBT部分) 瞬态热阻特性(FWD部分)
散热器的推荐散热器的推荐
请在散热器表面使用导热膏脂。推荐使用TLZ340系列。
安装时应受力均匀,避免用力过度而损坏,按下图顺序操作。