用于控制變速電動(dòng)機(jī)的功率模塊

　　考慮前面的設(shè)計(jì)示例，建模工具可以用來計(jì)算所需的散熱電阻Rth。圖1顯示了某個(gè)常見工具的元器件對(duì)比分析結(jié)果，同時(shí)顯示了這個(gè)應(yīng)用中逆變器的功率損耗以及最高的散熱溫度。

圖1 設(shè)計(jì)工具生成的功率損耗與相電流以及外殼溫度

　　在均方根為3A時(shí)，6A模塊和10A模塊的功率損耗分別是31W和21W。6A和10A模塊的最大允許外殼溫度分別是84℃和99℃。所需的散熱電阻計(jì)算如下:

　　Rth(S-A) =(TC-TA)/P-Rth(C-S)

　　計(jì)算表明，較小的IPM需要較大的散熱電阻。最后的選擇將根據(jù)包括IPM和散熱在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的成本和尺寸。

　　同樣的方法可以用來為空調(diào)應(yīng)用選擇IPM。通常，這需要結(jié)合400V的直流總線和PFC前端。開關(guān)頻率將低于洗衣機(jī)應(yīng)用，以減少EMI噪聲。如果在6kHz開關(guān)頻率時(shí)需要均方根10A的電流，工具可以在16A和20A IPM之間權(quán)衡。

　　這個(gè)工具也可以用來分析調(diào)變指數(shù)、開關(guān)頻率、散熱溫度以及功率因數(shù)對(duì)模塊的額定電流的影響。例如，這個(gè)工具可以用來研究IPM在不同開關(guān)頻率時(shí)的最大馬達(dá)電流和功率損耗，如圖2和圖3所示。在每種類型分析中，選擇3個(gè)部分會(huì)顯示在較大的開關(guān)頻率下，功率損耗會(huì)增加而最大電流會(huì)減少。

圖2 在各種不同開關(guān)頻率處最大輸出電流

圖3 功率損耗與開關(guān)頻率