用于控制变速电动机的功率模块

　　考虑前面的设计示例，建模工具可以用来计算所需的散热电阻Rth。图1显示了某个常见工具的元器件对比分析结果，同时显示了这个应用中逆变器的功率损耗以及最高的散热温度。

图1 设计工具生成的功率损耗与相电流以及外壳温度

　　在均方根为3A时，6A模块和10A模块的功率损耗分别是31W和21W。6A和10A模块的最大允许外壳温度分别是84℃和99℃。所需的散热电阻计算如下:

　　Rth(S-A) =(TC-TA)/P-Rth(C-S)

　　计算表明，较小的IPM需要较大的散热电阻。最后的选择将根据包括IPM和散热在内的整个系统的成本和尺寸。

　　同样的方法可以用来为空调应用选择IPM。通常，这需要结合400V的直流总线和PFC前端。开关频率将低于洗衣机应用，以减少EMI噪声。如果在6kHz开关频率时需要均方根10A的电流，工具可以在16A和20A IPM之间权衡。

　　这个工具也可以用来分析调变指数、开关频率、散热温度以及功率因数对模块的额定电流的影响。例如，这个工具可以用来研究IPM在不同开关频率时的最大马达电流和功率损耗，如图2和图3所示。在每种类型分析中，选择3个部分会显示在较大的开关频率下，功率损耗会增加而最大电流会减少。

图2 在各种不同开关频率处最大输出电流

图3 功率损耗与开关频率