逆变器中IGBT功率模块的电热联合仿真模型

功率半导体器件是逆变器中失效率最高的部分,计算功率器件的损耗与结温对预测功率器件的寿命具有重要意义。分别从损耗计算和热路计算两个方面简述了逆变器中绝缘栅双极型晶体管(IGBT)功率模块及其反并联二极管的电热模型的计算原理,并搭建了该电热联合仿真模型,进而得到IGBT与反并联二极管的损耗波形与结温波形。将仿真得到的结果与利用电力电子仿真软件PLECS中自带的IGBT模块搭建的逆变器的仿真结果对比,验证了该模型的合理性与准确性,并大大缩短了仿真时间。将在某风电场中获得的逆变器输出电流输入仿真模型中,得到IGBT的结温曲线,可以为IGBT寿命预测等研究提供数据支持。