Perda Total do IGBT

Fórmula

Descrição

A perda de potência total do IGBT consiste na perda de condução e na perda de comutação. Ao contrário dos MOSFETs, que têm um estado de condução resistivo (I²R), os IGBTs têm uma tensão de saturação quase constante Vce(sat) de 1-3 V, tornando a perda de condução proporcional a V × I em vez de I². A perda de comutação é caracterizada pela energia por evento de comutação (Eon + Eoff da folha de dados), multiplicada pela frequência de comutação. Os IGBTs são preferidos aos MOSFETs para tensões acima de 400-600 V e frequências abaixo de 20-50 kHz, onde a sua menor perda de condução compensa a sua maior perda de comutação.

Variáveis

• V_ce — Tensão de saturação coletor-emissor (V)
• I_c — Corrente de coletor (A)
• D — Ciclo de trabalho (0 a 1)
• E_sw — Energia de comutação total por ciclo, Eon + Eoff (J)
• f — Frequência de comutação (Hz)

Notas Práticas

Vce(sat) aumenta com a temperatura (coeficiente de temperatura positivo), o que auxilia a operação em paralelo. A energia de comutação depende da tensão do barramento, da corrente, da resistência de porta e da temperatura — use as curvas da folha de dados nas suas condições de operação. Para modulação sinusoidal (acionamento de motores), a perda de condução média = Vce × Ic × (1/(2π) + D/(8)) e exige integração ao longo do ciclo fundamental.