Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Verlustleistung IGBT


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von Netkid (Gast)


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Moin,

ich muss für diesen IGBT die Verlustleistung berechnen.
Mehr angaben hab ich leider dazu nicht als den Link des Datenblattes.

https://www.semikron.com/dl/service-support/downloads/download/semikron-datasheet-skiip-1513-gb172-3dl-v3-20451181/

Ich hoffe mir kann jemand helfen, stehe echt auf dem Schlauch.

Mit freundlichen Grüßen
Netkid

: Verschoben durch Admin
von Michael F. (sharpals)


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von c.m. (Gast)


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wenn der IGBT eingeschlatet ist, hat er einen widerstand (siehe 
datenblatt, typ. und max. bei 25 und 125°C), und je nach dem wie viel 
strom durch fließt wird leistung in wärme umgewandelt.
P=R*I²

von Michael F. (sharpals)


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ja das ist richtig, aber du benötigst noch die treiberleistung, wenn er 
getaktet wird und die sperrverluste.

Nun stellt sich die frage, wie die aufgabe genau aussieht.

von TestX (Gast)


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@c.m. Das ist der vorteil beim IGBT, dass die verlustleistung eben nicht 
vom widerstand abhängt wie bei einem mosfet!

@Netkit teil uns doch bitte mit was du genau berechnen sollst..die 
formeln für die on sowie schlatverluste findest du hier im wiki

von Falk B. (falk)


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@ c.m. (Gast)

>wenn der IGBT eingeschlatet ist, hat er einen widerstand (siehe
>datenblatt, typ. und max. bei 25 und 125°C),

Falsch. Ein IGBT hat keine Widerstandscharakteristif, eher eine 
Diodenkennlinie mit DIFFERENTIELLEM Widerstand.

> und je nach dem wie viel
>strom durch fließt wird leistung in wärme umgewandelt.
>P=R*I²

Nö.

von Falk B. (falk)


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@ Netkid (Gast)

>ich muss für diesen IGBT die Verlustleistung berechnen.

>Mehr angaben hab ich leider dazu nicht als den Link des Datenblattes.

>https://www.semikron.com/dl/service-support/downlo...

https://www.mikrocontroller.net/articles/IGBT#Verlustleistung

https://www.mikrocontroller.net/articles/FET#Schalt-Verluste

Im Datenblatt gibt es Angaben zu Eon + Eoff. Das sind die summierten 
Schaltverluste für einen Schaltvorgang bei einer bestimten Spannung und 
Last (900A, 900 bzw. 1200V.

P = f * (Eon + Eoff)

Wenn deine Last wesentlich von den Meßbedingungen abweicht, mußt du die 
Schaltflanken sleber messen (Strom und Spannung) und das Integral 
bilden.

von Bs (Gast)


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Netkid schrieb:
> Mehr angaben hab ich leider dazu nicht als den Link des Datenblattes.

Wirklich gar_keine weiteren Angaben?
Auch keine Bedingungen, Voraussetzungen, etc.?

(Sowohl in IGBT als auch Diode können die Verluste
je nach Betriebsbedingungen ganz unterschiedlich sein.)

Hat man (ein "Freund") Dir Deine Hausaufgabe

vielleicht ... unvollständig übermittelt? :)

Ansonsten gelten die Meßbedingungen im Datenblatt.

Wobei zu ergänzen wäre, daß Falks Formel lediglich
die Schalt-, nicht aber die Leitverluste beschreibt.
Und auch die des (im Modul enthaltenen) Treibers
nicht eingeschlossen sind. Und alles "x 6".

von Netkid (Gast)


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Wow,

danke für die schnelle und zahlreiche Hilfe, hätte nicht so schnell mit 
einer Antwort gerechnet.

Also ich hab jetzt soweit eine Verlustleistung von 5265W raus.

Weiterhin stellt sich mir jetzt die Frage wie ich auf die 
Temperaturerhöhung kommen würde, wenn der IGBT eine Stunde in Betrieb 
ist und bei z.B. 25°C eingeschaltet wird.

Ist es Q=Pvss=alpha*Kontaktfläche*(t-25°C)*Zeit ???

Sind dann die 5265W die Wärmemenge die abtransportiert werden müssen 
oder muss ich da noch was beachten.

Oder anders gefragt was wäre wenn der IGBT keinen, schon mitgelieferten 
Kühlkörper hätte und man dafür einen ähnlichen entwerfen müsste.

Mit freundlichen Grüßen

: Bearbeitet durch Admin
von Wolfgang (Gast)


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Falk B. schrieb:
> Falsch. Ein IGBT hat keine Widerstandscharakteristif, eher eine
> Diodenkennlinie mit DIFFERENTIELLEM Widerstand.

Der differentielle Widerstand bezeichnet die Änderung der Spannung mit 
dem Strom in der Nähe eines Arbeitspunktes und hat mit der Erwärmung nun 
wirklich überhaupt nichts zu tun.

Die Verlustleistung ergibt sich aus U_CE, Strom und Duty-Cycle.

von Stefan S. (chiefeinherjar)


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Netkid schrieb:
> Oder anders gefragt was wäre wenn der IGBT keinen, schon mitgelieferten
> Kühlkörper hätte und man dafür einen ähnlichen entwerfen müsste.

Dann würde ich meine Berechnungen nochmals überdenken oder mindestens 
mehrere IGBTs verwenden.
5,2kW Verlustleistung? Dauerhaft?!
Ich meine, nur weil ein IGBT einen maximalen Strom aushält heißt das 
nicht, dass man den auch ausreizen muss bzw sollte.

Wie bist du denn auf die Leistung gekommen?

Da würde ich wohl mindestens ein zweites Modul verwenden. Und das 
benötigt eine mächtige Kühlung.

von MiWi (Gast)


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>
> Also ich hab jetzt soweit eine Verlustleistung von 5265W raus.

Aha. Äpfle, Birnen und Zwiebeln in einen Topf...?

> Weiterhin stellt sich mir jetzt die Frage wie ich auf die
> Temperaturerhöhung kommen würde, wenn der IGBT eine Stunde in Betrieb
> ist und bei z.B. 25°C eingeschaltet wird.
>
> Ist es Q=Pvss=alpha*Kontaktfläche*(t-25°C)*Zeit ???
>
> Sind dann die 5265W die Wärmemenge die abtransportiert werden müssen
> oder muss ich da noch was beachten.
>


Denk noch einmal ein bischen nach:

wieso um Himmelswillen sollte die Kontaktfläche in die Verlustleistung 
über die Zeit eingehen?

Und wieso hängt diese Leistung, die da über 1h verloren geht von der 
Umgebungstemperatur ab?´

MiWi

von Falk B. (falk)


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>> Falsch. Ein IGBT hat keine Widerstandscharakteristif, eher eine
>> Diodenkennlinie mit DIFFERENTIELLEM Widerstand.

>Der differentielle Widerstand bezeichnet die Änderung der Spannung mit
>dem Strom in der Nähe eines Arbeitspunktes und hat mit der Erwärmung nun
>wirklich überhaupt nichts zu tun.

Aber sicher, mein irriger Freund. Der wird u.a. zur Abschätzen von 
Verlustleitungen von IGBTs und Dioden verwendet.

P = I * Vt + I^2 * rd

Die Formel findet man in diversen Datenblättern.

von Falk B. (falk)


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@ Netkid (Gast)

>Also ich hab jetzt soweit eine Verlustleistung von 5265W raus.

Rechnung?

>Weiterhin stellt sich mir jetzt die Frage wie ich auf die
>Temperaturerhöhung kommen würde, wenn der IGBT eine Stunde in Betrieb
>ist und bei z.B. 25°C eingeschaltet wird.

Mit hoher Wahrscheinlichkeit ist das Ding nach 1h thermisch 
eingeschwungen, d.h. thermische Kapzitäten spielen keine Rolle. Also 
kann man das ganz einfach wie jeden anderen Kühlkörper berechnen.

>Ist es Q=Pvss=alpha*Kontaktfläche*(t-25°C)*Zeit ???

???

>Sind dann die 5265W die Wärmemenge die abtransportiert werden

5265W sind eine LEISTUNG, keine Wärmemenge.

>Oder anders gefragt was wäre wenn der IGBT keinen, schon mitgelieferten
>Kühlkörper hätte und man dafür einen ähnlichen entwerfen müsste.

siehe Kühlkörper

von Dieter (Gast)


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Geht doch ganz einfach.

P_tot ablesen und aus wenn sonst nix gegeben ist.

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