英飞凌1700V 600A IGBT功率损耗+热阻计算
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一 逆变模块计算
(1) 每个IGBT 的平均通态损耗
()1(cos )83sat cp CE sat D P I V θπ=⨯⨯+
=200×1.414×1.5×0.211
=89.5W
(2) 每个IGBT 的平均开关损耗
()()1[]SW on off PWM
P E E f π=+⨯
=0.318×（100+100）×1000/1000
=63.6W
(3) 每个IGBT 的总功耗 T sat SW P P P =+
=89.5+63.6
=153.1W
(4) 反并联续流二极管的通态平均功耗
1(cos )83D CP F D P I V θπ=⨯-
=200×1.414×1.4×0.031
=12.3W
(5) IGBT 和反并联二极管的功耗
A T D P P P =+
=153.1+12.3
=165.4W
cp I 为输出正弦电流峰值；D 为PWM 信号占空比，取0.9；θcos 为功率因数，取0.9； on E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的开通能量；off E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的关断能量；PWM f 为PWM 开关频率；)(sat CE V 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下，IGBT 的饱和压降；F V 为反并联二极管导通压降。
对于三电平逆变器，耗散总功率为IGBT 损耗功率与箝位二极管损耗功率之和， Total P =A P ×12+D P ×6=2058.6W
结温核算：)(c j th T C j R P T T -⨯+=
= 80+153.1×0.04
=86<125C ︒
从而可算出逆变模块所选散热器的热阻：
Total a c sa P T T R /)(max -=θ×3
=686.2
max c T 是设计结温时j T =125C ︒，允许的最大壳温max c T =80C ︒；a T 为设计中的最高环境温度，a T =40C ︒
sa R θ=0.058C ︒/W
二 整流模块计算
（1）每个IGBT 的平均通态损耗
()1(cos )83sat cp CE sat D P I V θπ=⨯⨯+
=260×1.414×1.8×0.211
=139.6W
（2）每个IGBT 的平均开关损耗
()()1[]SW on off PWM
P E E f π=+⨯
=0.318×（130+130）×1000/1000
=82.7W
（3）每个IGBT 的总功耗 T sat SW P P P =+
=139.6+82.7
=222.3W
（4）反并联续流二极管的通态平均功耗
1(cos )83D CP F D P I V θπ=⨯-
=260×1.414×1.6×0.031
=18.2W
（5）IGBT 和反并联二极管的功耗
A T D P P P =+
=222.3+18.2
=240.5W
cp I 为输出正弦电流峰值；D 为PWM 信号占空比，取0.9；θcos 为功率因数，取0.9； on E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的开通能量；off E 为j T =125C ︒时，峰值电流cp I 下从曲线可查到的关断能量；PWM f 为PWM 开关频率；)(sat CE V 为j T =125C ︒
时，
峰值电流cp I 下，IGBT 的饱和压降；F V 为反并联二极管导通压降。
对于单相三电平整流器，耗散总功率为IGBT 损耗功率与箝位二极管损耗功率之和， Total P =A P ×8+D P ×4=2033.2W
Total P /2=A P ×4+D P ×2=1016.6W
结温核算：)(c j th T C j R P T T -⨯+=
= 80+240.5×0.04
=89.6<125C ︒
从而可算出整流模块所选散热器的热阻： Total a c sa P T T R /)(max -=θ×2
max c T 是设计结温时j T =125C ︒，允许的最大壳温max c T =80C ︒；a T 为设计中的最高环境温度，a T =40C ︒
sa R θ=0.0393C ︒/W