【经验】1200V/160A IGBT功率模块在50KW光伏逆变器中损耗、效率仿真

时间： 2017-12-23 来源：世强作者：五楼的米多

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IGBT功率模块,IGBT模块,10-FY12NMA160SH01-M820F18,flowMNPC 1

光伏逆变器是把太阳能电池板的直流电转换成交流电的一种装置。目前国内厂家都在致力于生产高效可靠的光伏逆变器。而光伏逆变器的效率又取决于核心元器件的损耗，这些损耗会使元器件发热，这些关键器件主要包括功率器件（IGBT、Mosfet）、磁性元器件（电感、变压器）、为了保证这些器件均工作在安全的温度下，散热设计至关重要。本文将基于10-FY12NMA160SH01-M820F18三相50kw光伏逆变器为例，介绍IGBT模块对逆变器散热性能的影响。

10-FY12NMA160SH01-M820F18（以下简称M820）是VINCOTECH的flowMNPC 1系列的一款1200V/160A IGBT功率模块。该系列功率模块采用混合电压NPC拓扑结构，采用IGBT4技术，低杂散电感设计。

M820模块较为常见，此模块能够解决T型三电平高度集成化，同时相对单管能够提升产品可靠性，效率也会有所提升。因此前期的损耗、效率仿真显得尤为重要，对于估算散热器和IGBT结温有很大的帮助。在50KW光伏逆变器中进行损耗、效率仿真来看看M820在应用中的最终效果。

图1：M820 芯片结构图

对于T型三电平来讲，boost chip 和buck chip 【半桥为buck chip，中间横管为boost chip】的损耗显得尤为重要。利用Vincotech ISE进行仿真，主要计算出相应的损耗，及对应的效率。

由于光伏逆变器主要工作于PF=1，但也会工作于PF=0.8。

当PF=1时，仿真结果如下：

此时输出功率、损耗、效率如下：

当PF=0.8时，仿真结果如下：

此时输出功率、损耗、效率如下：

小结：

从上述仿真数据可知，使用Vincotech的10-FY12NMA160SH01-M820F18 IGBT在光伏逆变器应用中无论是PF=1或PF=0.8的情况下，其均有比较高的效率和低的损耗。因此应用这款IGBT可以很好地满足光伏逆变器对于高效率及良好散热的设计需求。

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tomy Lv4. 资深工程师 2024-07-09

大功率应用了解了，谢谢分享。
风之月 Lv6. 高级专家 2021-12-10

学习
terrydl Lv9. 科学家 2018-06-20

不错
LouBing Lv7. 资深专家 2018-06-16

大功率应用不错
辛巴 Lv8. 研究员 2018-05-29

学习了

yingqiming Lv7. 资深专家 2018-05-23

不错
小小哥布林 Lv7. 资深专家 2018-04-15

不错
gaogao Lv7. 资深专家 2018-04-04

不懂怎么用的
- 世小强回复：您好，相关技术问题可到“技术难题”频道提问，我们有专家团队为您提供专业的解答！
用户18396822 Lv8 2018-01-31

支持
天行健 Lv6. 高级专家 2018-01-29

学习了

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产品型号	品类	SUB-TOPOLOGY	PRODUCT LINE	VOLTAGEIN（V）	CURRENTIN(A)	MAIN CHIP TECHNOLOGY	HOUSING FAMILY	HEIGHTIN（mm）	ISOLATION
V23990-K429-A40-PM	IGBT功率模块	CIB-KE-NTC	MiniSKiiP® PIM 3	1200	75	IGBT4	MiniSKiiP® 3	16	Al2O3

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产品型号	品类	产品状态	拓扑	电压(V)	电流(A)	模块高度 (mm)	晶圆工艺	封装
10-0B06PPA004RC-L022A09	SiC功率模块	Series production	PIM+PFC(CIP)	600V	4A	17mm	IGBT RC	flow 0B