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인버터응용에서는 6-Pack 형태 의 IGBT 모듈이 많이 사용된다. 이러한 IGBT 모듈의 손실은 각 디바이스 메이커에서 제공하는 데이터 시트를 통해 계산해 볼 수 있다. 그러나 고주파의 PWM 운전을 할 경우, 각 펄스 마다 전류 파형이 다르고 고주파 스위칭에 의한 ...

인버터응용에서는 6-Pack 형태 의 IGBT 모듈이 많이 사용된다. 이러한 IGBT 모듈의 손실은 각 디바이스 메이커에서 제공하는 데이터 시트를 통해 계산해 볼 수 있다. 그러나 고주파의 PWM 운전을 할 경우, 각 펄스 마다 전류 파형이 다르고 고주파 스위칭에 의한 스위칭 손실이 종합 손실을 좌우하는 등 그 손실 계산은 어려워진다. 또한 계산식에 필요한 데이터들이 고정되어 있지 않고 스위칭 운전에 따라 계속 변하기 때문에 고정 된 데이터를 바탕으로 평균을 내어 근사적으로 계산할 수 밖에 없다.
Power Simulation에서 제공하는 Thermal Module은 데이터 시트의 특성 곡선을 입력 받아 변화하는 데이터에 따른 손실을 비교적 정확하게 추정해낸다.
특성 곡선은 도통 손실을 계산하기 위한 - 커브 와, - 커브, 스위칭 손실을 계산하기 위한 - 커브와 커브가 입력된다. 따라서 PSIM의 Thermal Module을 이용한 손실추정은 전류의 변화에 따른 추정이 가능하다.
그러나 IGBT의 손실은 전류뿐만 아니라 온도의 영향도 받는다. 특히 도통 손실의 경우 소자의 온 저항이 온도가 올라 갈수록 상승하기 때문에 이러한 온도의 변화가 반영 되지 않으면 정확한 손실추정을 할 수 없다.
본 연구에서는 PSIM에서 계산된 손실로부터 열 등가 회로를 세워 IGBT모듈의 Case및 Junction온도를 예측하여 손실 계산에 반영함으로써 기존의 손실 계산 방식에 비해 좀 더 정확하게 손실을 추정할 수 있는 방법을 제안 하고 자 한다. 또한 실제 실험을 통하여 얻은 결과와 PSIM에서 추정한 손실 값, 온도 반영을 통해 개선된 손실 값을 비교하여 본 연구의 타당성을 검증하고자 한다.

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