IGBT模块开关损耗计算方法综述

IGBT模块开关损耗计算方法有基于物理方法的损耗计算法和基于数学方法的损耗计算法。基于物理方法的损耗计算是采用软件仿真的办法建立相应的物理模型得到开关动态波形,计算损耗;基于数学方法的损耗计算是采用各种数学的方法建模,计算损耗。对各种开关损耗计算法进行讨论,并给出其相应的优缺点。

IGBT损耗计算和损耗模型研究

器件的损耗对系统设计、器件参数及散热器的选择相当重要。损耗模型主要分为两大类:基于物理结构的IGBT损耗模型(physics-based)和于数学方法的IGBT损耗模型。对近年来的各种研究情况进行了讨论,并给出了其相应的应用范围。

自动驾驶电力机车牵引变流器中IGBT寿命损耗优化策略

作为牵引变流器的核心部件,IGBT模块寿命损耗很大程度上直接决定了牵引变流器全寿命周期成本。为此文中在不影响机车整车输出牵引性能的基础上,提出一种基于电力机车各轴牵引力动态分配的IGBT寿命损耗最优策略,以降低牵引变流器全寿命周期成本。基于牵引电机结构原理与相关现场数据,该方法首先建立IGBT寿命损耗与牵引力及区间速度的量化模型;然后基于上述量化模型与机车自动驾驶系统规划的区间速度及牵引力发挥曲线对不同牵引力分配策略下逆变器IGBT寿命损耗进行实时计算,得出寿命损耗最优的牵引电机功率分配方案,控制机车各轴牵引电机输出。最后,基于HXD1自动驾驶机车现场某区间运行数据,对所提方法进行测试,验证所提方法的有效性。

IGBT损耗和结温计算研究

介绍了基于数学模拟方法的IGBT损耗计算模型以及计算IGBT结温所采用的等效热路模型,在此基础上提出了一种连续工作损耗和瞬时结温计算方法,并针对器件生产厂家提供的计算软件存在的限制和不足问题,开发了一款新的损耗和结温计算软件。仿真及样机实测数据证实了所述损耗和结温计算方法及计算软件的有效性。

基于热传导模型的IGBT结温计算方法

针对IGBT芯片结温难以直接测量的问题,提出了一种基于热传导模型的IGBT结温计算方法。基于经典的Cauer型RC网络结构,建立了变流器热传导模型;结合传递函数概念和热传导模型结构,完成了变流器热传导模型的参数识别;通过查阅IGBT产品手册以及实际工作工况,计算得到IGBT实时功率损耗;最终通过MATLAB/Simulink进行仿真计算,得到变流器IGBT芯片的实时结温。此方法实现了IGBT芯片结温的快速计算,为IGBT可靠性和寿命评估提供了数据支撑,同时也为功率模块及变流器的设计研发提供了新的科学依据。

基于改进高斯-赛德尔顺序潮流算法的微电网效率分析

文章针对现有各类微电网的拓扑结构,利用转换环节的IGBT/DIODE损耗计算模型,结合高斯-赛德尔潮流算法,提出了考虑转换损耗模型的微电网高斯-赛德尔顺序潮流算法,并运用此法在Matlab/Simulink环境下分析比较了树干式直流、交流、混合微电网和环形直流、交流微电网的效率。仿真结果显示,在假定负荷功率因数为0.8的情况下,环形直流微电网的效率最高,树干式交流微电网的效率最低。