“ IGBT模块的规格书中包含很多信息,一般会对模块的规格、技术特点、封装等做详细的描述。本文介绍规格书中关于额定电流的描述。”
我们仔细去看IGBT模块厂家提供的规格书并对比各厂家的标注,可以看出各家的标注方式会有所不同,测试条件也不尽相同。一般的都会有两个或者三个电流值,同时这些电流值也会有不同的测试条件。比如赛米控的规格书SKM450GM12E4中标注的电流值会有700A,538A和450A三个值。这个是什么意思呢?如何去理解这个电流值和测试条件呢?
我们首先看看各个厂家具体是如何标注标称电流的。
英飞凌模块FF450R12KE4中对电流的标注:
赛米控模块SKM450GM12E4中对电流的标注:
富士电机模块2MBI450VH-120-50中对电流的标注
我们以英飞凌模块FF450R12KE4的规格书为例。
仔细去看规格书,我们可以发现,这个电流标注的是连续直流。它的意思是给芯片通连续直流电流,在测试条件为壳温Tc=100℃,同时结温达到175℃的时候,直流电流的大小可以达到450A,达到平衡状态。
这个关系其实是可以用热计算公式来描述的。
△T=Rjc×P=Rjc×Vce(sat)×Ic
查阅FF450R12KE4的规格书,IGBT的结壳热阻为0.062K/W,结温为175℃时的Vce(sat)最大约为2.6。那么我们以电流为450A的时候来计算:
△T=0.062×2.6×450=72.54
此时结温175℃,模块的壳温Tc大小应该为:102.5℃。这就是说,当壳温为100℃的时候,连续电流可以达到450A。那么自然而然,当壳温Tc=20℃的时候,IGBT也可能承受更高的电流值。
实际上,这里的测试条件并不是控制壳温在100℃的条件下进行测试,而恰恰相反,实际测试中是给IGBT模块通直流电流到450A,同时控制结温低于175℃,这时测试壳温大小为100℃。
各厂家的标注方式是不同的,但是原理是相同的,都是告诉用户,这个模块在壳温Tc在100℃左右,结温不超过175℃的时候,可以流过的电流大小。 这个值在实际设计计算中用处并不大,我们计在算损耗,评估温升的时候一般不会用这个值。标称电流也只是给用户在选型的时候一个参考,告诉使用者这是一个多大电流等级的模块,可以输出的功率范围等等。
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