【经验】1200V/160A IGBT功率模块在60KW光伏逆变器中损耗、效率仿真

时间： 2019-07-19 来源：世强作者：五楼的米多

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我国的光伏逆变器行业仍处于发展初期，但整体发展速度迅猛，目前国内厂商均在致力于生产高效和高可靠性的光伏逆变器。而散热性能的好坏又对光伏逆变器的效率及可靠性有着至关重要的作用。在电路中，有源元器件只要通上电流就会有热量产生。逆变器中主要发热器件有：开关管（IGBT、MOSfet）、磁芯元件（电感、变压器）等。因此，为了保证元器件能在额定温度下工作，系统的散热能力非常重要。本文将以基于VINCOTECH 30-FT12NMA160SH-M669F08的三相60kw光伏逆器应用为例，介绍IGBT模块对逆变器散热性能的影响。

30-FT12NMA160SH-M669F08（以下简称M669）是Vincotech的flowMNPC 2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IGBT 4技术，低电感设计。脚位分割输出可防止交叉传导，提高PCB布局布线的传导辐射参数。

M669应用在光伏逆变器中较为常见。我们知道在光伏逆变器应用设计前期，IGBT模块的损耗、效率仿真显得尤为重要。那么下面我们就通过对M669模块在60KW光伏逆变器中进行损耗、效率仿真来看看M669在应用中的最终效果。

图1：30-FT12NMA160SH-M669F08芯片结构图

图2：30-FT12NMA160SH-M669F08芯片说明

对于T型三电平来讲，boost chip 和buck 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。因此我们将对两种情况都进行了仿真。

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30-FT12NMA160SH-M669F08 IGBT功率模块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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全部评论（11）

用户44543038 Lv4 资深工程师 2019-07-26

请问Vincotech的 30-FT12NMA160SH-M669F08安装扭力给多大，是否一定要预锁
- zyliuliu_世强回复： Vincotech的IGBT功率模块30-FT12NMA160SH-M669F08是Flow2封装，需要采用M5的安装螺钉，配合直径10mm的平垫圈或弹簧垫圈，安装扭矩为3Nm~6Nm。建议分批次紧固：0.9Nm-1.5Nm-5.8Nm。
  查看全部3条回复
bgr0809 Lv4. 资深工程师 2018-12-25

不错
海棠花 Lv8. 研究员 2018-09-21

谢谢
LEE Lv8. 研究员 2018-09-19

牛
terrydl Lv9. 科学家 2018-06-07

看看

小倾听 Lv8. 研究员 2018-05-30

收藏
辛巴 Lv8. 研究员 2018-05-25

不错
用户18396822 Lv8 2018-04-07

还行
joyhw Lv5. 技术专家 2018-01-04

指标不错
gaogao Lv7. 资深专家 2017-12-24

挺好的，挺好

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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