【導讀】在通用變頻器或伺服驅動器的設計中，經常會用到英飛淩的PIM模塊（即集成了二極管整流橋+刹車單元+IGBT逆變單元的模塊）。一般情況下PIM模塊中的整流二極管都是根據後麵逆變IGBT的電流等級來合理配置的
，且由於其多數都是連接電網工作於工頻50或60Hz工況，芯片結溫波動很小，因此其通常不會是IGBT PIM模塊是否適用的瓶頸，所以一般在器件選型時也不會特意去計算或仿真PIM模(mo)塊(kuai)中(zhong)整(zheng)流(liu)橋(qiao)部(bu)分(fen)的(de)損(sun)耗(hao)。但(dan)有(you)些(xie)客(ke)戶(hu)的(de)機(ji)型(xing)要(yao)滿(man)足(zu)一(yi)些(xie)特(te)殊(shu)工(gong)況(kuang)，或(huo)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)模(mo)塊(kuai)的(de)整(zheng)體(ti)損(sun)耗(hao)來(lai)做(zuo)係(xi)統(tong)的(de)熱(re)設(she)計(ji)，這(zhe)時(shi)就(jiu)需(xu)要(yao)計(ji)算(suan)整(zheng)流(liu)橋(qiao)的(de)損(sun)耗(hao)。而(er)目(mu)前(qian)我(wo)們(men)在(zai)線(xian)仿(fang)真(zhen)工(gong)具(ju)IPOSIM並不支持，所以在此介紹一種變通的計算方法，以備您不時之需。

整流橋的損耗計算，在PIM模(mo)塊(kuai)裏(li)的(de)二(er)極(ji)管(guan)電(dian)流(liu)能(neng)力(li)都(dou)不(bu)大(da)
，且(qie)處(chu)於(yu)工(gong)頻(pin)開(kai)關(guan)，所(suo)以(yi)其(qi)開(kai)關(guan)損(sun)耗(hao)一(yi)般(ban)可(ke)以(yi)忽(hu)略(lve)，而(er)隻(zhi)計(ji)算(suan)其(qi)導(dao)通(tong)損(sun)耗(hao)，相(xiang)應(ying)的(de)理(li)論(lun)公(gong)式(shi)如(ru)下(xia)
，其(qi)對(dui)晶(jing)閘(zha)管(guan)和(he)二(er)極(ji)管(guan)均(jun)適(shi)用(yong)（公式中各個變量的含義如下所示）：

公式（1）

以上公式中的F因數取值
，跟電路拓撲、輸出電流波形和器件導通角度都有關，具體取值可以參考下表:

表（1）

下麵我們結合一個實例
，來看一下具體計算的步驟和方法。

應用工況：

某客戶欲選用FP25R12W2T7用於三相400V輸入7.5kW的通用變頻器設計，額定輸出電流I_out=17Arms,過載1.5倍時：

I_out@1.5*OL=17*1.5=25.5Arms,

cosφ=0.9,m=1。

需要評估一下整流二極管的最大損耗以方便其係統準確的熱設計。

1.根據規格書，將模塊中的整流橋二極管的V_F-I_F曲線近似線性化V_F=V_T0+rTxI_F
，求得V_T0和rT;

此例中，查詢規格書並線性化整流二極管V-I曲線，可以求得：V_F=0.7+7.3*10^(-3)*I_F，

即對應公式（1）中的V_T0=0.7，rT=7.3*10^(-3)

2.根據表（1）來確定F取值
，F=I_RMS/I_AV。對三相整流橋且帶直流電容的應用場景
，可以取F=2~3。

3.根據拓撲及工況計算出整流橋的最大平均輸出電流值I_dc.

此例中，根據7.5kW過載時的工況條件
，又結合公式：

可得出：I_dc≈I_M=I_out=25.5A@1.5*OL。

4.求取每個橋臂中流過的平均電流值：

對三相整流
，公式中的IAV_arm=I_dc/3;

此例中
，I_{av_arm}=I_dc/3=25.5=8.5A。

5.應用前麵的公式（1）來計算損耗：

6.計算結溫，看是否在芯片T_vjop允許的最大結溫以下。

此例中，假定散熱器溫度為T_h=90℃，且查詢規格書中R_thJH=1.36K/W,則整流二極管的運行結溫為：

T_vj=T_h+P_v*Rthjh=90+10.7*1.36≈105 (℃),

遠低於150℃的運行結溫
，可以安全運行。

至此，一個完整的計算過程就結束了。

通過以上實例可以看出，PIM模塊中整流橋的損耗計算，實際上並不複雜，對嗎？隻需簡單幾步

，就可自己快速計算，您學會了嘛~~~

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