電力電子コンポーネントの損失の理解と計算

電力電子機器は、電力を効率的に制御し、変換する際に不可欠です。しかし、それらは完全に効率的ではなく、運用中に損失を発生させます。これらの損失を理解することは、性能の最適化と信頼性を確保するための重要なことです。

パワー電子コンポーネントの損失の種類

電力電子機器の損失は、伝導損失や損失の転換に広く分類することができます。導電損失は、現在のデバイスの内部抵抗を介して流れ、熱発生を引き起こした場合に発生します。スイッチング損失は、主にパラシティックキャパシタンスとインダクタンスのために、オンとオフ状態間の移行中に発生します。

導電損失は、デバイスのオンステート抵抗とそれを通過する電流に基づいて計算されます。基本式は次のとおりです。

]Losses = I²]×R_]]

現行のR_]のは、デバイスのオンステート抵抗です。 R_{の正確な測定は}]で、現在のレベルはこれらの損失を正確に推定するのに役立ちます。

スイッチングトランジション時、スイッチング周波数の電圧と電流に応じて損失を切り替えます。近似式は次のとおりです。

] スイッチングロス = 0.5 × V[_ds] × I_{] ロード} × t_{] スイッチ}] × F]

V_ds]がデバイス全体に電圧である場合、I_]]]負荷]は、負荷電流、t_{]スイッチング時間であり、fはスイッチング周波数です。スイッチング損失を減らすことは、適切な周波数でスイッチング時間と動作を最適化します。}

より効率的な電力電子システムの設計における損失の正確な計算は役立ちます。これにより、エンジニアは適切なコンポーネントを選択したり、熱管理を改善したり、システム全体のパフォーマンスを向上させることができます。