朱 元，张幸福，肖明康，石其辉，陆 科

(1.同济大学 汽车学院，上海 201800；2. 同济大学 中德学院，上海 201800)

0 引 言

电动汽车凭借其优良的节能环保性能受到越来越多人的青睐，IGBT作为电动汽车不可缺少的重要部件，其可靠性也成为人们研究的重点。由于IGBT经常工作在高温、高功率的环境下，工作时其内部结温会不断升高，从而产生热应力，最终将在封装的薄弱环节处引起失效[1]。研究表明，约55%的功率模块失效是由于IGBT结温引起的[2]。而IGBT的损耗计算是估计结温的前提，因此，有必要准确计算IGBT的损耗，为选择合适的功率模块，设计合理的散热装置，以及对IGBT可靠性分析提供数据支持。

目前，国内外有关IGBT损耗研究主要通过搭建IGBT物理模型或者通过公式推导进行损耗计算[3-6]。物理模型方法主要采用Pspice[7]、Saber[8]等仿真软件，使用电源、电容等一些相对简单的元件，搭建器件物理模型来仿真IGBT动态特性，得到IGBT模块瞬间电流、电压波形进而计算损耗。然而，这些仿真软件难以搭建电路控制模块，且没有考虑负载电机模型对损耗的影响。采用Simulink搭建损耗公式可以比较容易地实现损耗计算，且Simulink模型能够实现电路控制模型的搭建，但是模型没有考虑IGBT开关延迟等情况，这就导致了仿真结果不准确，不能完全反映电机运行的真实情况，得到的逆变器IGBT损耗也与实际结果相差较大[9-10]。也有通过联合仿真的方式，对电机进行控制。文献[11]基于Simplorer/Maxwell的联合仿真对高速感应电机进行控制，计算和分析了电机电磁损耗，然而没有考虑逆变器IGBT模块的损耗；……