模块输出的有效电流和母线电压以及开关频率的关系

开局一张图：

    这是某大厂的1200V SiC模块，虽然规格书上只写了标称电流IDN=400V，但是观察数据我们发现（敏感数据模糊处理），在800V母线电压下，模块依然能出到420A以上的有效电流，在400V母线电压下，模块有效电流甚至能出到500A以上。

    这是因为功率器件的损耗包括导通过程产生的导通损耗，以及开关过程产生的开关损耗。开关损耗包括器件开通过程产生的开通损耗，以及关断过程产生的关断损耗。器件的功率损耗与导通电流、关断电压、开关频率、占空比等因素相关。

来源：重庆大学 曾正

  我们可以看到，功率MOSFET模块的导通损耗和有效值Irms的平方成正比，开关损耗和电流平均值以及母线电压Vdc成正比，同时也和开关频率f成正比。但是我们又知道，在调制比m不变的情况下，平均值Iac和有效值Irms也是正比关系，因此我们也可以这么理解：MOSFET模块的开关损耗和母线电压，开关频率以及输出电流成正比。

    在功耗相同的情况下，比如600V/470Arms，65℃冷却水刚好可以把芯片发的热量带走，使得芯片温度不超过150℃。如果我们想要增大输出电流，那就可以有很多办法了：

1：首先是降低母线电压Vdc，很容易理解，输出电流Irms和Vdc成反比，Vdc减小，自然可以让输出电流Irms增大。

2：降频，也就是降低开关频率f，毕竟输出电流也是和频率成反比的，频率从15k降到10k，自然电流能提上去了，不过这样做，可能会影响电机的工作，毕竟15k载波频率的正弦波肯定是比10k的更平滑。

3：除了逆变器的电参数，降低冷却水水温也是一个办法，比如把冷却液温度从65降到55℃，这样带走了更多的热量，降低了芯片的温度，使得芯片可以工作再更大电流区间而不用担心过热。

审核编辑：刘清