热损耗

针对功率半导体的开关和导通损耗

Heat sink

散热和损耗评估是电力电子系统设计的重要方面,由于近年来对于高功率密度和紧凑封装的需求使得这方面的问题尤为突出。使用PLECS可以在设计的初级阶段同时模拟电路和散热部分,为最终特定运行环境的系统提供适当的散热方案。PLECS中开关损耗和导通损耗的计算以简单可靠的方式进行,仿真速度不会因此而降低。

为了决定开关损耗,PLECS 不仿真半导体开关瞬间的电压电流波形,而是记录下开关时刻之前和之后的工况(如导通电流,截止电压,结温等)。接下来利用这些数据从三维查表中读出损耗能量值。在开通状态下,导通损耗则由器件电流和节温计算得出。

通过理想开关模型和损耗数据库的结合,PLECS 无需建模半导体元件细节,热损耗仿真高效而精确。所需数据表格可以由集成在PLECS中的可视化编辑器输入。

热接口概念

热流元件库的核心是一个以半透明方框表示的热接口。热接口吸收由包含在方框范围内元件产生的损耗。同时,热接口还为包括在其内的元件构建独立的热环境并通过端口传递热量。

热等效网络

不同介质间的热传导使用集总参数的热阻和热容建模。用户可以自定义散热系统模型的细节程度。

厂家提供 的PLECS热损耗模型

以下厂家提供直接可用的 PLECS 热模型:

厂家 器件 链接/联系方式
ABB IGBT隔离模块 Link
  IGBT压接模块 Link
  IGCT Link
  快速恢复二极管 Link
丹尼克斯(中车) IGBT,快速恢复二极管 Link
GaN Systems MOSFET Link
英飞凌 分立IGBT(部分产品) Link
  IGBT IPM Infineon Technical Assistance Center
罗姆半导体 碳化硅模块 Link
科锐Wolfspeed MOSFET,模块,二极管 Link