英飞凌变频器设计IGBT选型指南-仿真工具

选用英飞凌IGBT时，经常看到有不同的几个系列KE3，KT3，KT4，KS4。

不太清楚他们的应用场合，看PDF文档也没有直观的了解。

下面给大家分了几大类给大家介绍下，希望能帮到大家！英飞凌IGBT模块技术选型资料英飞凌(Infineon)，优派克(eupec)-600V系列IGBT模块1200V系列IGBT模块1600V系列IGBT模块1700V系列IGBT模块3300V系列IGBT模块6500V系列IGBT模块DN2系列：频率范围10KHZ-20KHZ，饱和压降：2.5V-3.1VDN2系列：频率范围4KHZ-8KHZ，饱和压降：2.1V-2.4VKS4系列：频率范围15KHZ-30KHZ，饱和压降：3.2V-3.85VKE3系列：频率范围4KHZ-10KHZ，饱和压降：1.7V-2.0VKT3系列：频率范围8KHZ-15KHZ，饱和压降：1.7V-1.9V600V系列IGBT模块两单元 BSM-DLC (Low Loss / IGBT2): BSM50GB60DLC BSM75GB60DLC BSM100GB60DLC BSM150GB60DLC BSM200GB60DLCBSM300GB60DLCFF-KE3 (IGBT3): FF200R06KE3 FF300R06KE3 FF400R06KE3四单元 F4-KL4 (Low Loss / IGBT2): F4-100R06KL4 F4-150R06KL4 F4-200R06KL4六单元 FS-L4 (Low Loss / IGBT2): FS10R06XL4 FS15R06XL4 FS20R06XL4 FS30R06XL4 FS50R06YL4 FS75R06KL4FS100R06KL4 FS150R06KL4 FS200R06KL4BSM-DLC (Low Loss / IGBT2): BSM30GD60DLC BSM50GD60DLC BSM75GD60DLC BSM100GD60DLC BSM150GD60DLCBSM200GD60DLCFS-VE3 (IGBT3): FS10R06VE3 FS15R06VE3 FS20R06VE3_B2 FS30R06VE3FS-KE3 (IGBT3): FS50R06KE3 FS75R06KE3 FS100R06KE3 FS150R06KE3 FS200R06KE3功率集成模块PIM FP-KL4: FP10R06KL4 FP15R06KL4 FP20R06KL4BSM-GP: BSM10GP60 BSM15GP60 BSM20GP60 BSM30GP60 BSM50GP60 BSM50GP60G BSM75GP60 BSM100GP60FP-YE3: FP10R06YE3 FP20R06YE3 FP30R06YE3EUPEC 1200V IGBT模块有五种类型供用户选择(按开关频率，从后缀区分)类型 DN2系列 DLC系列 KS4系列 KE3系列 KT3系列最佳开关频率范围fs 10KHZ-20KHZ 4KHZ-8KHZ 15KHZ-30KHZ 4KHZ-10KHZ 8KHZ-15KHZ饱和压降Vce(sat) Tc=25℃ 2.5V 2.1V 3.2V 1.7V 1.7VTc=125℃ 3.1V 2.4V 3.85V 2.0V 1.9V1200V系列IGBT模块一单元 GA -DN2 (Standard): BSM200GA120DN2 BSM300GA120DN2 BSM400GA120DN2FZ -KF4 (Standard): FZ800R12KF4 FZ1200R12KF4 FZ1600R12KF4 FZ1800R12KF4 FZ2400R12KF4GA -DLC (Low Loss): BSM200GA120DLCS BSM300GA120DLC BSM400GA120DLC BSM600GA120DLCFZ -KL4C (Low Loss): FZ800R12KL4C FZ1200R12KL4C FZ1600R12KL4C FZ1800R12KL4C FZ2400R12KL4CFZ -KS4 (Fast): FZ400R12KS4 FZ600R12KS4 FZ800R12KS4_B2FZ -KE3 (IGBT3): FZ300R12KE3G FZ400R12KE3 FZ600R12KE3 FZ800R12KE3 FZ1200R12KE3 FZ1600R12KE3FZ2400R12KE3 FZ3600R12KE3二单元 GB -DN2 (Standard): BSM50GB120DN2 BSM75GB120DN2 BSM100GB120DN2K BSM100GB120DN2 BSM150GB120DN2 BSM200GB120DN2FF -KF4 (Standard): FF400R12KF4 FF600R12KF4 FF800R12KF4GB –DLC (Low Loss): BSM50GB120DLC BSM75GB120DLC BSM100GB120DLCK BSM100GB120DLC BSM150GB120DLCBSM200GB120DLC BSM300GB120DLCFF -KL4C (Low Loss): FF400R12KL4C FF600R12KL4C FF800R12KL4CFF -KE3 (IGBT3): FF150R12KE3G FF200R12KE3 FF300R12KE3 FF400R12KE3 FF600R12KE3 FF800R12KE3FF1200R12KE3FF -KT3 (Fast IGBT3): FF150R12KT3G FF200R12KT3 FF300R12KT3 FF400R12KT3四单元 F4 -KS4 (Fast): F4-50R12KS4 F4-75R12KS4 F4-100R12KS4 F4-150R12KS4 F4-400R12KS4_B2六单元 GD -DN2(Standard): BSM15GD120DN2 BSM25GD120DN2 BSM35GD120DN2 BSM50GD120DN2 BSM75GD120DN2 BSM100GD120DN2 BSM25GD120DN2E3224 BSM35GD120DN2E3224 BSM50GD120DN2E3226FS -KF4(Standard): FS300R12KF4 FS400R12KF4GD -DLC(Low Loss): BSM15GD120DLCE3224 BSM25GD120DLCE3224 BSM35GD120DLCE3224 BSM50GD120DLCBSM75GD120DLC BSM100GD120DLCFS -KS4(Fast): FS75R12KS4 FS100R12KS4FS -KE3(IGBT3): FS25R12KE3G FS35R12KE3G FS50R12KE3 FS75R12KE3 FS100R12KE3 FS150R12KE3 FS225R12KE3 FS300R12KE3 FS450R12KE3FS -KT3(Fast IGBT3): FS10R12YT3 FS15R12YT3 FS25R12KT3 FS35R12KT3 FS50R12KT3 FS75R12KT3 FS75R12KT3G FS100R12KT3 FS150R12KT3功率集成模块PIM BSM -GP(Low Loss): BSM10GP120 BSM15GP120 BSM25GP120 BSM35GP120 BSM35GP120G BSM50GP120FP –KS(Fast): FP15R12KS4C FP25R12KS4C FP35R12KS4CG FP50R12KS4CFP –KE3(IGBT3): FP10R12KE3 FP15R12KE3 FP25R12KE3 FP40R12KE3 FP40R12KE3G FP50R12KE3 FP75R12KE3FP –YT3(Fast IGBT3): FP10R12YT3 FP15R12YT3 FP15R12KT3 FP25R12KT3 FP40R12KT3 FP50R12KT3 FP75R12KT3 斩波模块choppermodules GAR: BSM75GAR120DN2 BSM300GAR120DLCGAL: BSM75GAL120DN2 BSM100GAL120DN2 BSM300GAL120DLCFD: FD200R12KE3 FD300R12KE31600V、1700V系列IGBT模块一单元 GA -DN2 (Standard): BSM200GA170DN2 BSM300GA170DN2 BSM300GA170DN2SFZ -KF4 (Standard): FZ800R16KF4 FZ1200R16KF4 FZ1800R16KF4GA –DLC (Low Loss with Emcon Diode): BSM200GA170DLC BSM300GA170DLC BSM400GA170DLCFZ -KF6C_B2 (Low Loss with Emcon Diode):FZ800R17KF6C_B2 FZ1200R17KF6C_B2 FZ1600R17KF6C_B2FZ1800R17KF6C_B2 FZ2400R17KF6C_B2FZ -KE3 (IGBT3): FZ400R17KE3 FZ600R17KE3 FZ1200R17KE3 FZ1600R17KE3 FZ2400R17KE3 FZ3600R17KE3二单元 GB -DN2 (Standard): BSM50GB170DN2 BSM75GB170DN2 BSM100GB170DN2 C# BSM150GB170DN2FF -KF4 (Standard): FF400R16KF4 FF600R16KF4GB -DLC (Low Loss with Emcon Diode): BSM100GB170DLC BSM150GB170DLC BSM200GB170DLCFF -KF6C_B2 (Low Loss with Emcon Diode): FF400R17KF6C_B2 FF600R17KF6C_B2 FF800R17KF6C_B2FZ -KE3 (IGBT3): FF200R17KE3 FF300R17KE3 FF600R17KE3 FF800R17KE3 FF1200R17KE3六单元 FS -KF4 (Standard): FS300R16KF4GD -DL (Low Loss): BSM50GD170DL BSM75GD170DLFS -KE3 (IGBT3): FS75R17KE3 FS100R17KE3 FS150R17KE3 FS225R17KE3 FS300R17KE3 FS450R17KE3斩波模块 FD -KF4 (Standard): FD400R16KF4 FD600R16KF4FD -KF6C_B2 (Low Loss with Emcon Diode): FD401R17KF6C_B2 FD600R17KF6C_B2 FD800R17KF6C_B23300V系列IGBT模块一单元 FZ - KF2C (Standard): FZ800R33KF2C FZ1200R33KF2CFZ - KL2C (Low Loss): FZ800R33KL2C FZ1200R33KL2C二单元 FF - KF2C (Standard): FF200R33KF2C FF400R33KF2C斩波模块 FD - KF2C (Standard): FD400R33KF2C FD400R33KF2C-K FD800R33KF2C FD800R33KF2C-K FD - KL2C-K_B5 (Low Loss with 10.2 kV Insulation Voltage): FD800R33KL2C-K_B56500V系列IGBT模块一单元 FZ - KF1 (Standard): FZ200R65KF1 FZ400R65KF1 FZ600R65KF1斩波模块 FD - KF1-K (Standard): FD200R65KF1-K FD400R65KF1-K。

本文介绍一下Infineon的IGBT选型问题。

Infineon的IGBT模块：可以从开始的2个字得出大概的内部拓扑图。

·2单元的半桥IGBT拓扑：以BSM和FF开头。

·4单元的全桥IGBT拓扑：以F4开头。

这个目前已经停产，大家不要选择。

·6单元的三项全桥IGBT拓扑：以FS开头。

·三项整流桥+6单元的三项全桥IGBT拓扑：以FP开头。

·专用斩波IGBT模块：以FD开头。

其实这个完全可以使用FF半桥来替代。

只要将另一单元的IGBT处于关闭状态，只使用其反向恢复二极管即可。

IGBT模块主要是根据工作电压，工作电流，封装形式和开关频率来进行选择。

·工作电压：Infineon的IGBT模块常用的电压为：600V，1200V，1700V。

这个电压为系统的直流母线工作电压。

普通的交流220V供电，使用600V的IGBT。

交流380V 供电，使用1200V的IGBT。

Infineon也有大功率的3300V，4500V，6500V的IGBT可供选择，一般用于机车牵引和电力系统中。

最近，电动汽车概念也火的一塌糊涂，Infineon推出了650V等级的IGBT，专门用于电动汽车行业。

不过，这些IGBT是汽车级别的，属于特种模块，价格偏贵。

这里跑题一下：一般电子器件的等级分为5个等级：航空航天—军工—汽车—工业—民用。

一听名字，就知道他们的价格趋势。

Infineon的IGBT，除了电动汽车用的650V以外，都是工业等级的。

貌似IGBT都没有军工等级的，也不知道军队用的IGBT是怎么弄出来的，这里汗一个！！！·工作电流和封装形式：这2个参数要同时介绍。

因为，不同封装形式的IGBT，其实主要就是为了照顾IGBT的散热。

IGBT属于功率器件，散热不好，就会直接烧掉。

当然，封装也涉及到IGBT内部的杂散电感之类的问题，这里就先不介绍了。

单管IGBT：TO-247这种形式的封装。

IGBT损耗仿真软件使用说明IGBT损耗仿真软件是一种用于模拟和预测绝缘栅双极型晶体管（IGBT）损耗的软件工具。

IGBT是一种常用的功率半导体器件，广泛应用于各种交流和直流电源，电力变换以及电力电子应用中。

准确地预测和评估IGBT的损耗对设备的设计和性能至关重要。

以下是IGBT损耗仿真软件的使用说明：2.创建新项目：打开软件后，你可以选择“新建项目”创建一个新的仿真项目。

在项目名称和路径中输入所需的信息，并确保选择正确的IGBT模型和损耗模型。

4.设置仿真参数：在导入了IGBT模型后，你可以设置仿真参数，包括输入电压和电流波形、温度、开关频率等。

这些参数将影响到仿真结果的准确性和可靠性，因此需要根据实际情况进行设置。

5.运行仿真：在设置好了仿真参数后，你可以点击“运行仿真”按钮开始进行仿真。

软件将根据你所设定的参数和模型，模拟和计算出IGBT 的损耗情况。

仿真时间的长短取决于你设定的仿真时间和频率。

6.分析结果：仿真完成后，软件将生成一个仿真结果报告，其中包括IGBT的损耗值、电压和电流波形、温度分布等。

你可以通过查看报告来评估和分析IGBT的性能和损耗情况，以便进行进一步的改进和优化。

7.优化设计：根据仿真结果报告的分析，你可以确定IGBT的性能和损耗是否满足设计要求。

如果发现了性能不足或损耗过大的问题，你可以通过优化设计来改进。

这可能涉及到更换更适合的IGBT模型、调整电路设计、改变工作条件等。

8. 导出数据：除了报告之外，软件还可以导出仿真数据供进一步分析和处理。

你可以将数据导出为Excel或其他格式，以便在其他软件中进行更详细的分析。

总结：IGBT损耗仿真软件是一种强大的工具，能够帮助工程师准确地预测和评估IGBT的损耗情况。

然而，为了获得准确和可靠的仿真结果，需要正确设置仿真参数、导入合适的IGBT模型以及正确分析和优化设计。

希望以上的使用说明能够对你在使用IGBT损耗仿真软件时提供帮助。

379350538.xls 英飞凌IGBT模块功率仿真 V6.2c July 2008适用于三相逆变应用中的模块选型输出电流为正弦时的平均损耗所选模块BSM75GB120DLCdata sheet 限制:直流母线电压 Vdc [V]600600输出电流有效值 Irms [A]100100输出频率 f0 [Hz]5050开关频率 fs [Hz] 60006000最高结温 Tj [°C] 125125壳温 Tc [°C]8080调制比 m 1.00 1.00负载功率因素 cos φ 1.00 1.00建议最小门极电阻 Rg [Ω]12模块引线电阻 RCC'+EE' [m Ω]IGBT通态损耗 [W]121IGBT开关损耗 [W]59S 181二极管通态损耗 [W]08二极管开关损耗 [W]17S 25曲线图基于 典型的 Tj=125°C时的器件数据曲线图的意义:蓝色（红色）实线和蓝色（红色）虚线的交点所对应的横轴数据代表了在给定工作条件下IGBT（二极管）所允许的最大相输出电流有效值。

1 Hz ≤ f0 ≤ 1000 Hz 应用参数:仿真参数:请在绿色区域内输入变频器的规格:额定电压 600 V +-20% 480 V ≤ Vdc ≤ 720 V 输出电流为正弦时的平均损耗 6000 Hz 开关频率时BSM75GB120DLC 相输出电流有效值 [Arms]-1 ≤ cos φ ≤ 15 x f0 ≤ fs ≤ 10000 x f0-40 °C ≤ Tj ≤ 125°C -40 °C ≤ Tc ≤ Tj 0 ≤ m ≤ 4/π平均损耗 P a v [W ]Irms ≤ sqr(2)*Inom = 106 A 050100150200250020406080100120Losses (IGBT) / W Losses (diode) / W Losses per switch (IGBT + diode) / W max. losses (IGBT) @ Tcase=80°C max. losses (diode) @ Tcase=80°C。

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英飞凌IGBT模块变频器选型表变频器的开关频率相对来说比较低，大部分开关频率fk<8KHz，因此应选择低饱和压降型IGBT；也有一些应用中其开关频率fk 高达15KHz 左右，这时就应选择高频型IGBT模块，即选用英飞凌“KT3”或“DN2”系列IGBT。

下面列出在正常环境下，强迫风冷的散热条件下，变频器推荐选用英飞凌IGBT 型号，如果散热条件更好（或更差的冷却条件），则可考虑采用电流值更小（或更大）的IGBT模块。

检测设计是否合理的简单方法是：逆变器加热到额定功率，达到热稳定后散热器的最高温度不超过80℃，一般选用75℃作为散热器温度继电器的保护点。

英飞凌大多数用于变频器的IGBT模块均内置NTC 温度传感器，NTC 更有效地检测到IGBT模块的壳温，建议这个过温点可设计在90℃以下。

表1 变频器选用英飞凌IGBT模块推荐表对于大于110KW 的变频器，需要IGBT模块并联，建议选择英飞凌FF450R12ME3(两单元)或FS450R12KE3(六单元)，其特点是内部封装电感低，结构易于并联。

若要求更高的可靠性，可选择英飞凌大功率IGBT模块(IHM)，它采用AlSiC 基版，耐热循环能力比铜基版高，反并联续流二极管(F.W.D)容量更大。

英飞凌IHM IGBT模块两单元可达到1200A, 1700V (FF1200R17KE3);一单元IGBT模块可达到3600A、1700V(FZ3600R17KE3)。

对于经整流后的直流母线电压大于750V 的电力电子设备或多电平级联方式中高压变频器可选用下列英飞凌IGBT 系列。

详细英飞凌IGBT模块产品目录可参阅：BSM75GB170DN2 34mm 两单元 75A，1700VBSM100GB170DLC 62mm 两单元 100A，1700VBSM150GB170DLC 62mm 两单元 150A，1700VFF200R17KE3 62mm 两单元 200A，1700VFF300R17KE3 62mm 两单元 300A，1700VBSM300GA170DLS 62mm 一单元 300A，1700VBSM400GA170DLS 62mm 一单元 400A，1700V注：“S”代表“DLC”＋集电极引出端。