如何评估IGBT模块的损耗与结温？试试英飞凌的IPOSIM仿真软件就知道！

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如何评估IGBT模块的损耗与结温？英飞凌官网提供的IPOSIM在线仿真工具，成为IGBT模块选型阶段不可或缺的重要参考。本文将针对IPOSIM仿真中散热器热阻参数Rthha进行详尽的解析。

一、两电平仿真中的Rthha定义与设置

在两电平逆变拓扑中，每个Switch基本单元为：T1+D1。

以3XFF600R12KE4 per Inverter为例，62mm封装的半桥模块，三个半桥模块置于散热器，组成三相逆变拓扑。假设每个模块200W损耗，散热器温升30℃，则散热器总热阻为30℃/(200W*3)=0.05K/W。散热器包含6个Switch基本单元，因此IPOSIM中Rthha为：0.05*6=0.30K/W。

二、三电平仿真中的Rthha定义与设置

三电平拓扑相对复杂，以NPC1、NPC2和ANPC为例进行说明。

NPC1拓扑中，每个Switch基本单元为：T1+D1+T2+D2+D5。

以3XF3L150R07W2E3_B11 per Inverter为例，在中小功率三电平应用中，1个模块就能装下三电平的1个甚至3个桥臂。假设每个Easy2B模块损耗200W，散热器温升30℃，则散热器总热阻为：30℃/(200W*3)=0.05K/W。散热器包含6个Switch基本单元，因此IPOSIM中Rthha为：0.05*6=0.30K/W。

三、变频器PIM模块仿真中的Rthha定义与设置

在中小功率变频器应用中，PIM模块（包含整流、制动和逆变）常被使用，如英飞凌最新IGBT7系列EasyPIM模块FP25R12W2T7_B11。

考虑模块内整流部分和逆变部分的相互影响，我们可分别计算逆变（Inv）和整流（Rec）部分的Switch对应的散热器热阻Rthha，其中PIM模块逆变部分的散热器热阻Rthha(Inv)=(82.3℃-50℃)/(10W+4W)=2.30K/W。

四、散热器（总）热阻在不同工况下的变化

散热器的热阻并非定值，而是会随热源的分布变化而变化。

在一些大功率三电平的应用场合，各个模块之间的损耗不同，同时，模块间损耗差异还会随着工况不同而变化，因此，需要格外关注此时散热器总热阻的变化情况。

综上所述，文章总结了在IPOSIM中Rthha参数，在两电平和三电平应用中的定义与设置，以及一些常见的问题，期望对大家如何正确选取Rthha进行准确的IPOSIM仿真有所帮助。

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