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PIM模块中整流桥的损耗计算 在通用变频器或伺服驱动器的设计中，经常会用到英飞凌的PIM模块（即集成了二极管整流桥+刹车单元+IGBT逆变单元的模块）。一般情况下PIM模块中的整流二极管都是根据后面逆变IGBT的电流等级来合理配置的，且由于其多数都是连接电网工作于工频50或60Hz工况，芯片结温波动很小，因此其通常不会是IGBT PIM模块是否适用的瓶颈，所以一般在器件选型时也不会特意去计算或仿真PIM模块中整流桥部分的损耗。但有些客户的机型要满足一些特殊工况，或需要考虑模块的整体损耗来做系统的热设计，这时就需要计算整流桥的损耗。而目前我们在线仿真工具IPOSIM并不支持，所以在此介绍一种变通的计算方法，以备您不时之需。 【导读】在通用 变频器 或伺服 驱动器 的设计中，经常会用到 英飞凌 的PIM模块（即集成了二极管 整流桥 +刹车单元+ IGBT 逆变单元的模块）。一般情况下PIM模块中的 整流二极管 都是根据后面逆变IGBT的电流等级来合理配置的，且由于其多数都是连接电网工作于工频50或60Hz工况，芯片结温波动很小，因此其通常不会是IGBT PIM模块是否适用的瓶颈，所以一般在器件选型时也不会特意去计算或仿真PIM模块中整流桥部分的损耗。但有些客户的机型要满足一些特殊工况，或需要考虑模块的整体损耗来做系统的热设计，这时就需要计算整流桥的损耗。而目前我们在线仿真工具IPOSIM并不支持，所以在此介绍一种变通的计算方法，以备您不时之需。 整流桥的损耗计算，在PIM模块里的二极管电流能力都不大，且处于工频开关，所以其开关损耗一般可以忽略，而只计算其导通损耗，相应的理论公式如下，其对 晶闸管 和二极管均适用（公式中各个变量的含义如下所示）： 公式（1） 以上公式中的F因数取值，跟电路拓扑、输出电流波形和器件导通角度都有关，具体取值可以参考下表: 表（1） 下面我们结合一个实例，来看一下具体计算的步骤和方法。 买电子元器件上唯样商城 应用工况： 某客户欲选用FP25R12 W2 T7用于三相400V输入7.5kW的通用变频器设计，额定输出电流I out =17Arms,过载1.5倍时： I out @1.5*OL=17*1.5=25.5Arms, cosφ=0.9,m=1。 需要评估一下整流二极管的最大损耗以方便其系统准确的热设计。 1.根据规格书，将模块中的整流桥二极管的V F -I F 曲线近似线性化V F =V T0 +rTxI F ，求得V T0 和rT; 此例中，查询规格书并线性化整流二极管V-I曲线，可以求得：V F =0.7+7.3*10^(-3)*I F ， 即对应公式（1）中的V T0 =0.7，rT=7.3*10^(-3) 2.根据表（1）来确定F取值，F=I RMS /I AV 。对三相整流桥且带直流 电容 的应用场景，可以取F=2~3。 3.根据拓扑及工况计算出整流桥的最大平均输出电流值I dc . 此例中，根据7.5kW过载时的工况条件，又结合公式： 可得出：I dc ≈I M =I out =25.5A@1.5*OL。 4.求取每个桥臂中流过的平均电流值： 对三相整流，公式中的IAV_arm=I dc /3; 此例中，I av_arm =I dc /3=25.5=8.5A。 5.应用前面的公式（1）来计算损耗： 6.计算结温，看是否在芯片T vjop 允许的最大结温以下。 此例中，假定 散热器 温度为T h =90℃，且查询规格书中R thJH =1.36K/W,则整流二极管的运行结温为： T vj =T h +P v*Rthjh =90+10.7*1.36≈105 (℃), 远低于150℃的运行结温，可以安全运行。 至此，一个完整的计算过程就结束了。 通过以上实例可以看出，PIM模块中整流桥的损耗计算，实际上并不复杂，对吗？只需简单几步，就可自己快速计算，您学会了嘛~~~