Switching losses in three-phase voltage source inverters

The efficiency of three-phase voltage source inverters depends mainly on power losses that occur in semi-conductor elements. Total losses in these elements are a sum of conduction losses and switching losses. The switching losses are dependent on the supply voltage, load current, operating frequency and on the dynamic parameters of the switching elements; these losses can be limited with the use of soft switching methods. This paper discusses the switching loss dependence on the above mentioned factors. An analysis was carried out on power losses in voltage source inverters which generate the output voltage in the form of a rectangular wave and losses in these inverters operating with pulse width modulation. A comparison of switching losses was performed for two voltage source inverters with different nominal power ratings.

---

Sprawność trójfazowch falowników napięcia zależy głównie od strat mocy występujących w elementach półprzewodnikowych. Straty w tych elementach są sumą strat przewodzenia i strat przełączania. Straty przełączania zależą od napięcia zasilania, prądu odbiornika, częstotliwości pracy oraz od parametrów dynamicznych tranzystorów IGBT; straty te mogą być ograniczone przez zastosowanie układów wspomagających przełączanie elementów. W artykule omówiono zależność strat przełączania od wymienionych czynników. Przeprowadzono analizę strat w falowniku generującym na wyjściu napięcie w postaci fali prostokątnej oraz analizę strat przełączania w falowniku pracującym z modulacją szerokości impulsów. Porównania strat przełączania dokonano dla dwóch falowników napięcia o różnych mocach znamionowych.