IGBT结温估算—（三）热阻网络设计

（三）热阻网络设计

前边介绍了IGBT/Diode损耗的计算，那么得到了损耗之后，如何转化为温升呢？这里就用到了热等效电路的概念（热阻网络），分别将温度、损耗 P、 热阻 R 、热容 *C *等效成电路中的参数，具体如下

因此，如下热阻网络的温升计算为：

(注：几阶热网络就对应几个R，图中所示为3阶热网络，热网络的阶数会影响温度变化的动态过程。为便于理解，本文主要讨论一阶热网络，不对阶数展开讨论)

热网络设计中有如下几个参数：

① 损耗：已在第二部分讲解；

② 热阻：分为自热阻和耦合热阻。自热阻的意思是该节点本身产生的单位损耗导致的温升；耦合热阻是其他与该节点有热耦合作用的节点产生的单位损耗导致的温升；

比如热网络中包含A、B节点，对A节点施加损耗Pa，A、B节点对应的温升分别为 ΔTa、ΔTb�� 。

对于A节点来说，它的自热阻 Rth_self = ΔTa/Pa ;

对于B节点来说，它与A节点的耦合热阻 R_AB = ΔTb/ Pa;

③ 阶数：阶数越大，动态变化过程的误差越小，但代码实现也越复杂，计算量越大；本文只讨论一阶的情况；

④ 节点数：热网络中考虑温度估算的点的个数；

比如逆变器中，U/V/W三相，不考虑相与相之间热耦合作用，只考虑单相中上下桥臂之间的热耦合作用，那么节点数为4，分别是上桥IGBT、上桥Diode、下桥IGBT、下桥Diode。

如果考虑相与相之间的热耦合作用，那么节点数为12个，分别是U相上桥IGBT、U相上桥Diode、U相下桥IGBT、U相下桥Diode、V相上桥IGBT、V相上桥Diode、V相下桥IGBT、V相下桥Diode、W相上桥IGBT、W相上桥Diode、W相下桥IGBT、W相下桥Diode。

以4节点为例，并将其中的上桥IGBT节点拿出来进行自热阻、耦合热阻的分析和温升的计算，则

其他节点类似。