如何设计带igbt的电源变换器

我们都记得勇敢的绝地武士卢克·天行者说过的那句名言:“但我正要去托舍空间站拿一些能量转换器!”

显然，电源转换器具有普遍的应用。无论你是在塔图因上运行一个湿度农场还是设计一个在地球上运行的交通工具，你都需要能量转换器。

对三层IGBT模块进行了电热分析
Ansys Icepak(左)和Ansys Q3D Extractor(右)

这些设备将电力从一种形式转换为另一种形式，这取决于你想要使用的设备的需要。一个重要的例子是逆变器，它使用称为绝缘栅双极晶体管(igbt)的半导体开关将直流电(DC)转换为交流电(AC)。

电力变换器的电热设计
推进系统:第1部分

igbt适用于功率转换应用，因为它们工作在高电压和高电流下。此外，热量的产生降低了IGBT的可靠性。因此，这些开关必须设计得当，以尽量减少热问题。

通用印刷电路板(pcb)也受到热和可靠性问题的困扰。要了解更多信息，请观看网络研讨会Ansys Icepak和Ansys Sherlock热循环。

设计电源转换器的仿真工作流程

逆变器在许多应用中发挥主导作用，为我们的家庭，汽车，办公室，建筑物和大功率运输系统(如电动火车)中的交流负载供电。在变频驱动中，逆变器用于调节交流电机的速度和转矩。

利用Ansys Q3D提取器对一种新型的磁场进行了仿真
利用igbt的半桥逆变器。

您可以使用以下方法设计这些igbtAnsys Q3D提取器和Ansys Icepak。这些仿真工具可帮助工程师优化这些电力系统的可靠性和性能。

电力变换器的电热设计
推进系统:第2部分

Ansys Q3D提取器和Ansys Icepak可用于预测电源转换器的电热效应和安全工作温度，提供关键的可靠性和稳定性见解。

例如，在Q3D Extractor中分析IGBT设计的功率损耗，然后将其转移到Icepak中进行耦合电热模拟。模拟预测了这些器件的安全工作温度，提高了它们的稳定性和可靠性。

电力变换器的电热设计
推进系统:第3部分

Ansys首席技术专家Eric Bracken表示:“随着世界向更多电气化交通方式发展，电热模拟成为设计师设计在现实操作条件下可靠工作的车辆系统的重要工具。”

功率逆变器中的热效应也会导致其电气连接中的变形和应力。在较高的温度下，金属的疲劳和蠕变变得更加明显。热仿真结果也作为研究转炉结构可靠性的输入。

要了解我们印刷电路板热建模的自动化过程，请观看网络研讨会Ansys Icepak和Ansys Sherlock热循环。

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