Количественная оценка термических потерь IGBT
Этот пример показывает генерацию температурного профиля, основанного на потерях переключений и проводимости в биполярном транзисторе с изолированным затвором (IGBT). Есть два понижающих конвертеры. Для одного конвертера IGBT присоединяет к Фостер тепловой модели. Для другого конвертера IGBT присоединяет к Cauer тепловой модели. Параметры для тепловых моделей настроены, чтобы дать примерно эквивалентные результаты. Во времени симуляции 50 мс частота переключений изменяется с 40kHz на 20kHz, что увеличивает потери проводимости и уменьшает потери переключений. Изменение потерь приводит к соответствующему изменению температуры IGBT.
Модель
Тепловые сети Фостера и Кауэра соединены с фиксированным источником температуры, который представляет температуру теплоотвода. Чтобы получить значимые результаты, вы должны подключить тепловую сеть Фостера к фиксированному источнику температуры. Чтобы смоделировать тепловую массу теплоотвода и конвекцию в окружении, можно соединить модель Кауэра с любой другой тепловой сетью. В этом примере модель Cauer соединяется с третьей тепловой сетью первого порядка, и первые два тепловых состояния включены во внутреннюю тепловую модель блока IGBT. Модель третьего порядка требуется, чтобы соответствовать реализованной модели Фостера третьего порядка. Обычно таблицы данных обеспечивают только соединение порядка секордов и динамику случаев для модели Cauer.
Результаты симуляции из Simscape Logging
Рисунок ниже показывает температуру и потери энергии IGBT как функции времени для тепловых моделей Фостера и Кауэра. Потери степени - это наклон кривой потерь энергии.
Сгенерируйте сводные данные потерь
The ee_getPowerLossSummary Служебная функция сообщает об убытках, понесенных компонентами схемы из записанных данных симуляции. Столбец 'Power' сообщает о потерях проводимости, а столбец SwitchingLoss сообщает о потерях переключения полупроводника.
ans =
12x3 table
LoggingNode Power SwitchingLosses
___________________________________________ ______ _______________
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_1.Load' } 7453.8 0
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_2.Load' } 7453.8 0
{'ee_igbt_losses.IGBT_C' } 15.702 109.72
{'ee_igbt_losses.IGBT_F' } 15.701 109.8
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_1.Diode' } 12.147 0
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_2.Diode' } 12.147 0
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_1.Capacitor'} 0 0
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_1.Inductor' } 0 0
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_2.Capacitor'} 0 0
{'ee_igbt_losses.Buck_circuit_2.Inductor' } 0 0
{'ee_igbt_losses.Rgate_C' } 0 0
{'ee_igbt_losses.Rgate_F' } 0 0