IGBT散热设计方法

IGBT散热设计方法


目 录
1. 发生损耗的计算方法....6-2
2. 散热器（冷却体）的选定方法....6-7
3. IGBT 模块的安装方法.6-10

本章对散热设计进行说明。
为了使IGBT 安全工作，必须确保结温（Tj）不超过Tj max。当然，不仅在额定负荷的范围内时需要确保，在超负荷等异常情况下，也必须控制在Tj max 以下。因此，进行热设计时要保证有充分余量。

第 6 章 散热设计方法

1 发生损耗的计算方法
1.1 关于损耗
IGBT 模块由IGBT 部和FWD 部构成，它们各自发生的损耗的合计即为IGBT 模块整体的发生损耗。另外，发生损耗的情况可分为稳态时和交换时。如对上述内容进行整理可表述如下。
发生损耗的原因

稳态损耗（Past）
仅晶体管部的损耗（PTr）
开通损耗（Pon）
交换损耗（PswIGBT 模块单位元）
件的总发生损耗（Ptotal）
关断损耗（Poff）
稳态损耗（PF）
仅FWD 部的损耗（PFWD）
交换损耗（反向恢复损耗）（Prr）
无论IGBT 部还是FWD 部的稳态损耗均可通过输出特性计算。同时，交换损耗能通过交换损耗-集电极电流特性计算。根据计算出的发生损耗进行散热设计，保证结温Tj 不超过设计值。
因此，在此使用的通态电压和交换损耗的值，通常使用结温Tj 为设计值（推荐Tj=125℃）时的数据。
这些特性数据均记载在说明书中，请参考。

1.2 使用DC 斩波器时发生损耗的计算方法
使用DC 斩波器时，可以将IGBT 或FWD 中流过的电流认为是连续的矩形波，从而简单地进行近似计算。
图 6-1 即表示近似的DC 斩波器的波形，集电极电流为IC 时的饱和电压、交换损耗分别为VCE（sat）、Eon、Eoff，FWD 正向电流为IF 时的通态电压、反向恢复损耗分别为VF、Eon、Eoff，发生损耗可如下计算：
IGBT 发生损耗（W）=稳态损耗+开通损耗+关断损耗=[t 1/t 2 ×VCE (sat ) ×IC]+ [fc × (Eon +Eoff )]
FWD 发生损耗（W）=稳态损耗+反向恢复损耗

第 6 章 散热设计方法

图 6-1 DC 斩波器波形
实际上，直流电源电压和门极电阻值等条件与说明书上记载的内容可能有差异，在这种情况下，可以按照下面的规则进行简略计算。
· 直流电源电压Ed（Vcc）不同时
通态电压：不受Ed（Vcc）影响
交换损耗：与Ed(Vcc)成比例
·门极电阻值不同时
通态电压：不受门极电阻值影响
交换损耗：分别与交换时间成比例，取决于门极电阻值

楼上的兄弟厚道

消耗金币,具体事项请看看公告说明.

是啊，希望兄弟们都能厚道，大家共同进步，哈哈

呵呵，谢谢楼主的共享哦。。。。

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