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晨怡热管 2007/3/29 2:24:58
1)概述: 

      变频驱动中发热最大的莫过于IPMIGBT,估算热损耗是决定散热措施的前提。

 

 

  1. 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:

 

 

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ICVCE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×ESWon+ESWOFF))

 

 

  1. 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

 

 

AIGBT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。

 

 

ESWoff):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。

 

 

VCEsat:T=125ºC;峰值电流ICP下,IGBT的饱和电压。

 

 

VECIEP情况下,续流二极管的正向压降。

 

 

DPWM信号占空比。

 

 

θ:输出电压与电流间的相位角。(功率因数=COSθ

 

 

  1. 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

 

 

  1. 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。

 

 

 

 

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