IGBT模块理论研究：IGBT三相逆变电路分析

一、IGBT损耗计算分析

芯片结温计算，需要获取芯片的损耗，损耗的准确性，决定了计算芯片结温的准确性。

IGBT的损耗可以分为开关损耗和导通损耗，其中开关损耗又分为开通和关断两部分。

导通损耗计算

 

由三角波和正弦波调制成为SPWM脉冲信号，三角波载波两个波峰之间为一个开关周期tsw，脉冲宽度为w，C点对应三角波的波谷，t1和t2为IGBT的开通关断时刻。

正弦调制波

同理，可得FWD的导通损耗值。

开关损耗计算

 

 

 

同理，可得FWD的开关损耗值。

二、IGBT三相逆变电路分析

 

 

 

 

 

目前的分布式电源（新能源的电源）是以输出直流电为主，因此想要注入交流电网就必须经过逆变过程。下图为蓄电池储能系统的结构框图。逆变电路根据直流侧电源性质的不同可分为电压型逆变电路和电流型逆变电路。通常电压型逆变电路采用全控型器件，环流方式为器件换流，在微电网储能系统中基本也采用电压型逆变电路。

   

三、杂散电感理论分析

大功率半导体器件在工作过程中会产生杂散电感，主要由以下三个原因导致：

（1）线圈电感。大功率半导体器件内部的金属导线和连接结构会形成线圈，因此会产生线圈电感。这种电感主要与器件的结构和布局有关。

（2）导线电感。大功率半导体器件与外部电源、负载等通过导线连接，导线本身也会产生电感。导线的长度、形状、材料和布线方式都会影响电感的大小。

（3）磁性材料电感。大功率半导体器件中使用的磁性材料（如磁芯、变压器等）也会产生电感。这种电感主要与材料的特性和结构有关。

审核编辑：黄飞