稳压式变极性焊接电源中的IGBT功率损耗和温升模型

发布时间：2018-08-09 15:05

【摘要】：在稳压式变极性焊接电源的输出电流极性变换过程中,加载在绝缘栅双极型晶体管(IGBT)上的瞬间脉冲功率损耗可能会使IGBT结温发生突变,可能超过最高结温允许值,进而影响其安全工作。该文利用热-电等效的局部网络模型,导出了在电源给定输出电流和再燃弧电压等参数条件下的IGBT最高结温计算公式,并将计算结果与仿真结果进行对比,证明了导出公式的正确性。分析了主要运行参数对IGBT最高结温的影响,获得了在选定IGBT型号时将其结温控制在安全范围的约束条件,为变极性焊接电源二次逆变电路设计时合理选择IGBT器件和优化运行参数提供了参考。
[Abstract]:In the process of polarity transformation of output current of the stabilized variable polarity welding power supply, the transient pulse power loss loaded on the insulated gate bipolar transistor (IGBT) may cause sudden changes in the junction temperature of the IGBT, which may exceed the allowable value of the maximum junction temperature. And then affect its safety work. In this paper, using the thermoelectric equivalent local network model, the formula for calculating the maximum junction temperature of IGBT under the given output current and reburning arc voltage of the power supply is derived, and the calculated results are compared with the simulation results. The correctness of the derived formula is proved. The influence of main operation parameters on the maximum junction temperature of IGBT is analyzed, and the constraint condition of controlling the junction temperature in the safe range when the IGBT model is selected is obtained. It provides a reference for the design of the secondary inverter circuit of the variable polarity welding power supply and the reasonable selection of the IGBT device and the optimization of the operation parameters.
【作者单位】： 清华大学机械工程系先进成形制造教育部重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目(51075231) 国家科技重大专项(2012ZX04012011)
【分类号】：TG43;TN322.8

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本文编号：2174472