Температура перехода при импульсной работе

Приведенные в справочных данных Z_thjc характеристики транзистора и диода при периодической импульсной последовательности можно использовать для расчета средней и максимальной температуры перехода при периодическом рассеивании мощности на нагрузке в соответствии с несущей частотой.

На рис.3.11 представлены несколько таких кривых для IGBT и диода SKM100GB123D модуля и типичная характеристика тока и температуры перехода транзистора при импульсной работе.

Средняя температура перехода T_javg находится при умножении температурного сопротивления R_thjc на среднюю рассеиваемую мощность P_totavg. Далее рассчитывается средняя рассеиваемая энергия за всю продолжительность одного импульса или коммутации T_s.

P_totavg = f_s · (E_on + E_off + E_fw)
T_javg = T_с + P_totavg · R_thjc

Максимальная температура перехода Tj_max находится при умножении Z_thjc на максимальную рассеиваемую мощность P_totmax. Далее рассчитывается средняя рассеиваемая энергия за импульс во время включения t транзистора или диода, соответственно, за длительность импульса T_s.

P_totmax = (E_on + E_off + E_fw)/t
T_jmax = T_с + P_totmax · Z_thjc

Рис. 3.11. Переходной температурный импеданс Z_thjc IGBT (a) и диода SKM100GB123D модуля и характеристика тока и температуры (с)

Примеры для SKM100GB123D IGBT

Пример 1 рассчитан при стандартной частоте импульсов для IGBT 10 кГц. В результате нет отклонений между средним и максимальным значениями температуры перехода из-за низких температурных импедансов на высоких частотах. Частота импульсов в примерах 2 и 3 уменьшена до 2 кГц, однако брались постоянные значения для значения рассеиваемой энергии в примере 2 и для средней и максимальной общей рассеиваемой мощности в примере 3. Оба примера показывают отклонения между средним и максимальным значениями температуры перехода.

Можно предположить, что расчеты, основанные на средней рассеиваемой мощности и постоянном температурном сопротивлении, достаточны для частот свыше 3 кГц. Пример 4 показывает резкое различие между средней и максимальной температурами перехода на очень низких рабочих частотах.

---

---

Главная - Микросхемы - DOC - ЖКИ - Источники питания - Электромеханика - Интерфейсы - Программы - Применения - Статьи