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1)概述: 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。
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))
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(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)
IGBT的最大结温是150ºC,在任何情况下都不能超过该值。
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
瞬态热阻特性(IGBT部分) 瞬态热阻特性(FWD部分) 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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