（广汽集团汽车工程研究院 广州 510640）
摘要：过温是IGBT模块的主要失效模式之一，计算IGBT模块的结温具有重要意义。首先离散化计算每个开关过程中功率损耗,然后建立了瞬态结温计算模型，最后通过编程计算IGBT和FWD的瞬态结温变化。结果表明，瞬态结温在平均结温值上下波动，其波动的大小与输出频率有关。
关键词：IGBT损耗；瞬态结温；仿真
1 引言
IGBT具有驱动功率低、工作频率高、输出电流大和通态电阻小等优点，已成为当前电力电子装置中的主要器件。随着开关频率的提高，开关管的损耗也在不断上升。因此准确计算IGBT的损耗以便进行精确的散热设计至关重要。
2 IGBT的损耗
国内外关于IGBT损耗的文章很多，但有的虑的因素很多，计算并不方便[1]；一个IGBT模块包括一个IGBT和一个并联二极管；IGBT和二极管的损耗包括通态损耗和开关损耗，一个交流周期中上下桥交替导通180度，每个开关周期中上下桥IGBT与二极管交替导通，各种损耗的大小与开关时刻的电流、电压、温度、开通关断电阻都有关系，如下图1分别为半桥 A相输出、上桥臂、下桥臂电流：
分别为集电极与发射极之间的等效电阻及负载电流周期。
4 瞬态结温计算
4.1瞬态热阻与结温
5 结语
本文介绍了一种IGBT的瞬态损耗计算，然后通过瞬态热阻模型计算其工作过程中的动态的结温变化，实时监控最高结温，理论计算与仿真比较接近，可作为工程设计应用参考。
参考文献：
[1] 谢勤岚, 陈红. PWM逆变器中IGBT的损耗计算[J]. 中南民族大学学报(自然科学版), Vo1.22 No.1, 2003,3.
[2] 刘玉芬,程洪亮. 变频器的热耗计算及散热分析[J].电气制造,2008(3):60-62.
论文作者:李启国,林川川,赵小坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/8
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