Потери мощности в IGBT

2.4 Потери мощности в IGBT

Потери в IGBT в проводящем состоянии

(2.3)

 А (2.4)

 Вт

 Вт

где I_ср = I_с.макс/k₁ – максимальная величина амплитуды тока на входе инвертора; D = (t_p/T) – максимальная скважность, принимается равной 0,95; cos θ – коэффициент мощности, примерно равный cosφ; Uce(sat) – прямое падение напряжения на IGBT в насыщенном состоянии при I_ср и Т_j = 125 °С (типовое значение 2,1–2,2 В).

Потери IGBT при коммутации

(2.5)

Вт

где t_c(on), t_c(off) – продолжительность переходных процессов по цепи коллектора IGBT соответственно на открывание и закрывание транзистора, с (типовое значение t_с(on) = 0,3 – 0,4 мкс, t_с(off) = 0,6–0,7 мкс); U_cc – напряжение на коллекторе IGBT (коммутируемое напряжение, равное напряжению звена постоянного тока для системы АИН–ШИМ), В; f_sw – частота коммутаций ключей (частота ШИМ), обычно от 5000 до 15000Гц.

Суммарные потери IGBT

 (2.6)

Вт

Потери диода в проводящем состоянии

(2.7)

Вт

где I_еp = I_ср – максимум амплитуды тока через обратный диод, А; U_ec – прямое падение напряжения на диоде (в проводящем состоянии) при I_ep, B.

Потери восстановления запирающих свойств диода

(2.8)

Вт

где I_rr. – амплитуда обратного тока через диод (равные I_cp), A; t_rr – продолжительность импульса обратного тока, с (типовое значение 0,2 мкс).

Суммарные потери диода

(2.9)

Вт

Результирующие потери в IGBT с обратным диодом определяются по формуле

(2.10)

Вт

Максимальное допустимое переходное сопротивление охладитель - окружающая среда  °C/Вт, в расчете на пару IGBT/FWD (транзистор/обратный диод)

(2.11)

где Т_а – температура охлаждающего воздуха, 45–50 °С; Т_с – температура теплопроводящей пластины, 90–110 °С; Р_m – суммарная рассеиваемая мощность, Вт, одной парой IGBT/FWD, R_th(c-f) – термическое переходное сопротивление корпус–поверхность теплопроводящей пластины модуля в расчете на одну пару IGBT/FWD, °С/Вт.

Температура кристалла IGBT определяется по формуле

(2.12)

где R_th(j-c)q – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для IGBT части модуля. При этом должно выполняться неравенство

T_ja ≤ 125 ⁰C.

Температура кристалла обратного диода FWD

(2.13)

где R_th(j-c)d – термическое переходное сопротивление кристалл–корпус для FWD части модуля. Должно выполняться неравенство Т_j ≤ 125 ⁰C.

Похожие работы

Разработка системы управления асинхронным двигателем с детальной разработкой программ при различных законах управления

Скачать

140823

20

31

... . Целью дипломного проекта является разработка и исследование автоматической системы регулирования (АСР) асинхронного высоковольтного электропривода на базе автономного инвертора тока с трехфазным однообмоточным двигателем с детальной разработкой программы высокого уровня при различных законах управления. В ходе конкретизации из поставленной цели выделены следующие задачи. Провести анализ ...

Разработка ветроэнергетической установки

Скачать

103372

3

44

... (М) при заданных скоростях ветрового потока (ВП). При этом математическое описание параметров ВП может быть получена вероятностными методами. Рисунок 1.9 – Структурная схема ВЭУ Одним из возможных направлений разработки АЭП имитатора является его реализация на базе привода постоянного тока (рис. 1.10). Одним из достоинств ДПТ является широкое и плавное регулирование скорости вращения, ...