1.电阻

电阻的发热量由下式算得
P=I2R 或 P=U2/R
I—流过电流值(A);R—电阻值(Ω);U—电阻两端的电压(V)

2.变压器

变压器的包括铜损和铁损两部分
Pb= Pw + Pc

铜损按下式计算:
Pw =2×Ip×Np×Lp×Rz
Ip-原边有效电流, A
Np-原边绕组的匝数,匝
Lp-每圈的平均长度,cm
Rz-导线的阻抗,Ω/cm

铁损按下式计算:
Pc=Pv×Ve
Pv-单位体积的铁损,w/cm3
Ve-铁芯体积,cm3

变压器的温升按下式计算:
Δt=850Pb/As
Pb-变压器的总损耗,w
As-变压器的表面积,cm2

3.功率器件耗散功率计算

3.1 双极型晶体管(IGBT)

IGBT的功耗损耗主要由通态损耗(饱和损耗或稳定损耗)及开关损耗两部分,分别按下式计算:
通态损耗(饱和损耗或稳定损耗):
Pc=UCEIcδ
开关损耗:
Ps=(1/2)UCEOIc(ton+toff)fs=(Eon+Eoff)fs
总损耗:
Pd=Pc+Ps
UCE—通态集电极一发射极电压(V),给定值UCEo—断态集电极一发射极电压(V),给定值Ic—通态电流(A),给定值δ—占空比,给定值Eon,Eoff—开关能量(焦耳),从器件数据手册中查出。fs—开关频率,给定值

3.2 功率MOSFETMOSFET的损耗包括开关损耗和通态损耗两部分

通态功耗:
Pd=IDS2RDS(ON)
IDS—漏极电流,A,给定值RDS(ON)-MOSFET在工作结温下的通态热阻,可按直接下式计算,也可以从器件数据手册中查。RDS(ON)(Tj)=Ro[1+α(Tj-25o)],Ω, 通态电阻Ro—25℃时额定值,给定值α—温度系数,一般为:0.01
开关损耗:
开通时损耗:PON=IceoVcetofff
开通过程损耗:Pr=IcVDStrf/6= Ic2trtr’f/6Crss
关断时损耗:Poff=IcVcestonf
关断过程损耗:Pf=IcVDStff/6=Ic2tftf’f/6Coss
Iceo-集电极与发射级间的穿透电流,A
Ic—集电极电流,A
Vce-集电极与发射极间的电压
VVceo-饱和压降
Vton,toff-开通及关断时间,nstr,
tf-Vce的上升及下降时间,nstr’,
tf’-驱动波形上升或下降时间,ns
Crss,Coss朚OSFET 的输入与输出电容
MOSFET的总损耗为:Ptotal=Pd+Pon+Poff+Pr+Pf

3.3 DC-DC开关变换器输出整流用功率二极管功率二极管的损耗包括通态损耗及开关损耗两部分

通态损耗:Pd=VFIF.D
VF-正向导通压降,VIF.-正向平均电流,AD-占空比
开通损耗:Pon=IFVFRMtrrD f /1000
VRFM-正向恢复电压,Vtrr-反向恢复时间,nsf-工作频率,KHZ
关断损耗:Poff=IRMKfVRtrrDf/2000
IRM朹反向漏电流,AKf-比例系数VR-稳态反向电压,V
总功耗:Pd+Pon+Poff

4.电芯电芯的发热量由下式计算可得

Q=I2R
I—流过电流值(A);
R—直流电阻值(Ω),如只有交流电阻则一般需要乘以2