nand power loss 电气行业常用英文单词分类汇总，第一次有人总结得这么全面！

发布时间 : 2024-11-23

作者 : 小编

访问数量 : 23

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电气行业常用英文单词分类汇总，第一次有人总结得这么全面！

作者在外企工作,深知英语的重要性,近期为大家总结了电气行业的英文单词,有想要提升自己的可以分批背诵一下,一边学一边用才是最有效的学习方法.文章总结不易,觉得好的可以点个赞,当然土豪也可以打赏!你们的支持才是我分享的动力!

一．电气名词 Electric items

二．线路（母线、回路）Lines (Bus , circuits)

三．设备 Equipments

四．保护、继电器 Protection , relays

五．电气仪表 Electric instruments

六．防雷 Lightning protection

七．接地 Grounding , earthing

八．室、所 Room , Substation

九．电修车间设备 Equipments of electric repair

十．材料 Material

一．电气名词 Electric items

交（直）流 Alternating (direct) current

短路电流 Short-circuit current

起始次暂态短路电流 Initial subtransient short-circuit current

冲击电流 Impulse current

稳态短路电流 Steady state short-circuit current

临界电流 Critical current

切断电流 Rupturing current

熔断电流 Blow-out current

故障电流 Fault current

计算电流 Calculating current

极限有限电流 Limit effective current

过电流 Over current

逆电流 Inverse current

整定电流 Setting current

额定电流 Rated current

电流密度 Current density

短路电流最大有效值 Maximum effective value of short-circuit current

高压 High-voltage , High-tension

低压 Low-voltage , Low-tension

计算电压 Calculating voltage

激磁电压 Exciting voltage

冲击电压 Impulse voltage

临界电压 Critical voltage

残留电压 Residual voltage

击穿电压 Puncture voltage

脉动电压 Pulsating voltage

供电电压 Supply voltage

电力电压 Power voltage

照明电压 Lighting voltage

灯丝电压 Filament voltage

额定电压 Rated voltage

电压损失 Voltage loss

过(欠)电压 Over (under) voltage

线路电压 Line voltage

电压降 Voltage drop

工作电压 Working voltage

一次电压 Primary voltage

二次电压 Secondary voltage

电源 Electric source (power supply)

自控电压 Power supply for process control

6kV控制闪光电源 Flashing supply for 6kV control

工作电源 Working power supply (electric source)

保安电源 Emergency power supply (electric source)

直流稳压电源 Stabilized D.C. source

控制电源 Control supply

直流电源 D.C. source

交流电源 A.C. source

负荷计算 Load calculation

设备容量 Installed capacity

需要容量 Electric demand

功率因数 Power factor

安装高度 Mounting height

耐电压 Breakdown voltage

工频耐压 High-voltage test with working frequency

表面闪络 Surface flash-over

直流泄漏 D.C. leakage

体电阻率 Volume resistivity

介质损失角 Dielectric loss angle

击穿强度 Puncture intensity

电压等级 Voltage grade

比重 Specific gravity

性能 Feature

相序 Phase sequence

瞬时 Instantaneous

倾角 Angle of inclination

跨度 Span

正极 Positive pole

负极 Negative pole

截面(积) Cross section area

辅助电源 Auxiliary source

遮断容量 Interrupting capacity

载流量 Current-carrying capacity

校正系数 Correction factor

连续负荷 Continuous load

长期载流量 Continuous capacity

长时间额定值 Longtime rating

电动机堵转电流 Locked-rotor motor current

限定负荷 Limited load

电感负荷 Inductive load

感应电流 Induced current

二．线路（母线、回路）Lines (Bus , circuits)

母线 Bus-bar

合闸电源母线 Closing power source bus

闪光母线 Flashing-bus

备用母线 Spare bus

装在支柱上的插接式母线 Post-supported plug-in bus way

装在吊钩上的插接式母线 Hook-supported plug-in bus way

装在支架上的插接式母线 Bracket-supported plug-in bus way

小母线 Miniature bus

电源小母线 Power supply miniature bus

操作小母线 Operating miniature bus

事故信号小母线 Miniature bus for fault signal

闪光小母线 Flashing miniature bus

主母线 Main bus

直流主母线 D.C. main bus

预告母线 Prewarning bus

干线 Main line

照明干线 Lighting main line

接地干线 Grounding main line

插座干线 Receptacle main line

电压干线 Voltage main line

端子出线 Terminal outgoing

中性线 Neutral

支线 Branch-line

引入线 Lead-in

电气线路 Electric circuit

交流配电线路 A.C. distribution circuit

直流配电线路 D.C. distribution circuit

事故照明线路 Emergency lighting circuit

控制线路 Control circuit

接地或接零线路 Grounding or neutralizing circuit

信号线路 Signal circuit

有接地极的接地线路网 Grounding with grounding electrodes

定子绕组测温回路 Temperature measuring circuit for stator winding

接地信号回路 Grounding signal circuit

闪光信号回路 Flashing-signal circuit

开阀回路 Circuit for opening valve

关（闭）阀回路 Circuit for closing valve

开度计回路 Circuit for opening meter

电流测量回路 Current-measuring circuit

差动保护回路 Differental protective circuit

过流保护回路 Over-current protective circuit

合闸回路 Closing circuit

停车延时回路 Delayed shutdown circuit

掉闸回路 Trip circuit

激磁回路 Exciting circuit

备用回路 Spare circuit

主回路 Main circuit

馈路 Feeder circuit

现有回路 Existing circuit

单线回路 Single-wire circuit

接地回路 Earthed circuit

有电压的电路 Live circuit

三．设备 Equipments

高压开关柜 H.V. switchgear

动力配电箱 Power distribution cabinet

电源配电箱 Source distribution cabinet

直流配电屏 D.C. switchboard (distribution panel)

交流低压配电屏 A.C.L.V. switchboard (distribution panel)

静电电容器柜 Static capacitor cabinet

多种电源插销箱 Receptacle box for miscellaneous power supplies

控制箱 Control cabinet

照明配电箱 Lighting (distribution panel)

连接箱 Junction box

出线盒 Outlet box

开关箱 Switch box

控制台 Console

分段屏 Sectionalizing panel

进线屏 Incoming line panel

电控箱 Electric control panel

边屏 Side board

端子箱 Terminal box

供电盘 Power supply box

瓶车箱 Synchronizing cabinet

感应调压器专用变压器高压柜 Special transformer H.V. cabinet for induction voltage regulator

电压互感器柜 Potential transformer cabinet

信号屏 Signal panel

浮充屏 Floating panel

蓄电池屏 Battery panel

充电屏 Charging panel

母线联络柜 Bus tie cabinet

转换开关 Transfer switch

电压表转换开关 Voltmeter change-over switch

铁壳开关 Metal-clad switch (Iron-clad switch)

管式熔断器 Cartridge fuse

真空断路器 Vacuum circuit breaker (V.C.B.)

自动开关 Automatic switch

高压负荷开关 H.V. load break switch

三极高压断路器 3-pole HV circuit-breaker

刀开关 Knife switch

转换开关 Transfer switch

双极铁壳开关 2-pole iron-clad switch

风扇变速开关 Fan speed regulator switch

密闭照明灯开关 Hermetic lighting switch

防爆照明灯开关 Explosion-proof lighting switch

行程开关 Limit switch

高压隔离开关 H.V. disconnecting switch

明装单极板钮开关 Surface-mounted single-pole toggle switch

暗装单极板钮开关 Flush-mounted single-pole toggle switch

三路开关 Three-way switch

气密式组合开关 Hermetic packet type switch

防护式开关 Guard type switch

联锁开关 Interlock switch

操作方式选择开关 Selecting switch for types of operation

控制电源开关 Switch for control supply

主令开关 Master switch (controller)

多切点切换开关 Multi-point change-over switch

按钮 Push-button

控制按钮 Control push-button

防爆控制按钮 Explosion-proof control push-button

事故紧急按钮 Emergency stopping push-button

起动按钮 Starting push-button

停止按钮 Stopping push-button

现场按钮 Push-button in field

挡板 damper

音响解除按钮 Push-button for sound release

起动器 Starter

磁力起动器 Magnetic starter

综合起动器 Combination starter (Magnetic starter combination)

电力变压器 Power transformer

调压变压器 Voltage regulating transformer

电压互感器 Potential transformer

电流互感器 Current transformer

照明变压器 Lighting transformer

三相三绕组变压器 3-phase tertiary winding transformer

高压试验变压器 H.V. testing transformer

局部照明变压器 Local lighting transformer

多量程仪用电流互感器 Multi-range current transformer for measurement

降压变压器 Step-down transformer

伺服电动机 Servo-motor

双电压电动机 Dual-voltage motor

感应电动机 Induction motor

交流异步电动机 A.C. asynchronous motor

同步电动机 synchronous motor

三相滑环感应电动机 3-phase slip-ring induction motor

三相鼠笼感应电动机 3-phase squirrel-cage induction motor

绕线式电动机 Wound-rotor induction motor

反应式电动机 Reaction motor

柴油发电机 Diesel generator

励磁发电机 Excitation generator

明装双极插座 Surface-mounted 2-pole receptacle

暗装双极插座 Flush-mounted 2-pole receptacle

双极带接地插座 2-pole receptacle with grounding contact

单相三孔明插座 Surface-mounted single phase 3-pole receptacle

防护式明装三相四孔插座 Guard type surface-mounted 3-phase 4-pole receptacle

配照型灯 Standard dome lighting fitting

搪瓷深照型灯 Enameled high bay lighting fitting

防水防尘灯 Water and dust proof lighting fitting

安全灯 Safety lighting fitting

隔爆灯 Explosion-proof lighting fitting

弯灯 Goose-neck light

壁灯 Wall light

高压水银灯 High pressure mercury vapor lighting fitting

投光灯 Flood-light (projection light)

信号灯 Signal lamp

天棚灯 Ceiling-mounted lighting fitting

局部照明灯 Local lighting fitting

灯座 Lamp holder

事故照明灯 Emergency lighting fitting

高压水银荧光灯 H.P. mercury fluorescent lighting fitting

广照型工厂灯 Wide lit type industrial fitting

深照型灯具 High bay lighting fitting

白炽灯具 Incandescent lamp (bulb)

圆球型灯 Globe lamp

嵌入式荧光灯 flush type fluorescent lighting fitting

红色障碍灯 Red obstruction lamp for aviation

厂区道路照明灯 Street lighting in plant area

路灯 Street lamp

视孔灯 Inspection hole lamp

立杆弯灯 goose-neck post lamp , pole lamp

模拟报警信号 Semigraph and alarm signal

自整角机 Selsyn

励磁机 Exciter

显示器 Display

电位器 Potentiometer

内电阻 Internal resistance

固定电阻（器） Fixed resistance

脱扣 Release , trip

分励 Shunt trip

特殊失压脱扣器 Special no-voltage release

“或”开关放大器 “Or” switch amplifier

制动器 Brake

电容 Capacitor

整流器 Rectifier

镇流器 Chock

分流器 Shunt

油变阻器 Oil immersed rheostat

频敏电阻器 Frequency sensitive rheostat

滑线变阻器 Sliding rheostat

蜂鸣器 Buzzer

电机加热器 Space heater (for motor)

空气断路器电机操作机构 Motor operating mechanism for air circuit-breaker

可控硅励磁装置 Silicon controlled rectifier excitation device

保护装置 Protective device (element)

闪光装置 Flashing device

接闪装置（避雷器） Lightning arrester

断相保护 Phase failure protection

四．保护、继电器 Protection , relays

信号继电器 Signal relay

过电流继电器 Over-current relay

电压继电器 Voltage relay

时间继电器 Time relay

中间继电器 Auxiliary relay

热继电器 Thermal relay

温度继电器 Temperature relay

瓦斯继电器 Gas relay

控制电源中间继电器 Auxiliary relay for control supply

自动操作继电器 Relay for auto-operation

低电压继电器 Under-voltage relay

过电压继电器 Over-voltage relay

联锁继电器 Interlock relay

冲击继电器 Impact relay

合闸位置继电器 Close position relay

逆流继电器 Reverse-current relay

差流继电器 Differential current relay

差动继电器 Differential relay

电流继电器 Current relay

功率继电器 Power relay

接地继电器 Earthing relay

重合闸继电器 Reclosing relay

同步继电器 Synchronous relay

速动继电器 Quick acting relay

定时限继电器 Definite time relay

光电继电器 Photoelectric relay

电子继电器 Electronic relay

电磁式继电器 Electromagnetic relay

电动式继电器 Electrodynamic relay

气压继电器 Gas-pressure relay

继电器常开触点 Relay N.O. contact

继电器常闭触点 Relay N.C. contact

继电器保护触点（常开） Relay holding contact (N.O.)

能自动返回的常闭按钮触点 Self-return button with N.C. contact

模拟信号触点 Contact for semigraph signal

强励磁接点 Shock excitation contact

电感线圈 Induction coil

电流线圈 Current coil

脱扣线圈 Trip coil

合闸线圈 Close coil

释放线圈 Releasing coil

掉闸线圈 Tripping coil

予告信号 Prewarning signal

掉闸回路断线信号 Breakage signal of trip circuit

断路器事故掉闸信号 Fault trip signal of breaker

掉闸音响信号 Tripping audible signal

重瓦斯预告信号 Heavy gas prewarning signal

温度预告信号 Temperature prewarning signal

手动、自动操作时事故信号 Fault signal in manual/automatic operation

保护掉闸 Protective trip

控制掉闸 Control trip

手动跳闸 Manual trip

变电所紧急停车 Emergency shutdown at substation

工艺故障 Fault in process

励磁故障 Fault in excitation

工作电源失电报警 No-voltage alarm of working electric source

工作电源分合闸 On and off of working electric source

工作电源投入 Throw-in of working electric source

保安电源送电 supply of emergency electric source

运转指示 Indicating of operation

投入指示 Indicating of throw-in

同步指示 Indicating of synchronism

延时停车 Delayed shutdown

电源切除 Switch off the power supply

速断及过流断通 Instantaneous trip and over-current off/on

自保持 Self-holding

自锁 Self-lock

联锁 Interlocking

绝缘监视 Insulation supervision

电压监视 Voltage supervision

联锁解除 Release of interlock

工作、保安电源切换 Transfer of working and emergency power supply

发电机与工作母线并车 Synchronization of generator to working bus

重瓦斯保护 Heavy gas protection

开或闭超扭矩保护 Over-torque protection during opening and closing valve

电机起动顺序 Sequence of motor starting

铭牌框注字 Name plate denotation (inscription)

五．电气仪表 Electric instruments

电流表 Ammeter

电压表 Voltmeter

三相三线有功电度表 Three-phase three-wire kilowatt-hour meter , kWh meter

单相电度表 Single-phase kilowatt-hour meter

三相无功电度表 Three-phase kilovar-hour meter

有功功率表 Active power meter , kilowatt meter

无功功率表 Reactive power meter , kilovar meter

三相瓦特表(功率表) Three-phase watt meter

功率因数表 Power factor meter

频率表 Frequency meter

验电流器 Galvanoscope

欧姆表 Ohmmeter

相位表 Phase meter

转速表 Tachometer

波长表 Wave-length meter

三相四线制标准电度表 3-phase 4-wire standard watthour-meter

过载电流表 Overload ammeter

低功率因数瓦特表 Low power-factor wattmeter

交直流两用钳型电流表 A.C./D.C. multi-purpose tongtester

兆欧表 Megger , Megohmmeter

万用表 Avometer

微安表 Microammeter

毫安表 Milliammeter

各种测量仪表 Various kind of measuring instruments

接地电阻测量仪 Earthing resistance tester

真空管电压表 Vacuum tube voltmeter

电动秒表 Electric second-meter

六．防雷 Lightning protection

避雷装置 Lightning protector

避雷针 Lightning rod

避雷带 Strap type lightning protector

避雷网 Network of lightning protector

避雷针支架 Lightning rod support

避雷针尖 Tip of lightning rod

避雷针拉铁 Brace for lightning rod

避雷器 Lightning arrester , surge discharger

球型避雷器 Spherical arrester

管形避雷器 Tubular arrester

阀形避雷器 Auto-valve arrester

低压避雷器 Low voltage arrester

角形避雷器 Horn arrester

多隙避雷器 Multigap arrester

铝避雷器 Aluminum cell arrester

氧化膜避雷器 Oxide film arrester

击穿保险器 Puncture lightning arrester

雷击 Lightning stroke

直接雷击 Direct lightning stroke

感应雷击 Induction lightning stroke

雷电日 Thunderbolt days

雷电或然率 Lightning and thunder probability

触电 Electric shock

静电感应 Electrostatic induction

七．接地 Grounding , earthing

接地保护 Ground protection , earth protection

防雷接地 Grounding for lightning

保护接地 Protective earthing

人工接地 Artificial grounding

工作接地 Working grounding , working earthing

重复接地 Multiple earthing

屏蔽接地 Screen earthing , shielding ground

中性点接地 Neutral point grounded

接地系统 Grounding system , earthing system

接地故障 Ground fault , earth fault

单相接地 Single phase earthing

母线接地 Bus ground

接地装置 Grounding device , earthing device

引下线 Down-lead , down conductor

引下线固定 Clamping plate of support for fixing

支架夹板 Down lead

引下线固定支脚 Support for fixing down lead

接地线 Ground connector

接地干线 Ground(ing) main , (bus)

接地网 Grounding network , earthing network

接地极 Earth electrode (pole)

接地电阻 Earth resistance

接地电路 Earth (ground) circuit

连接条 Connecting strip

断接卡 Connecting clamp

八．室、所 Room , Substation

贮藏室 Storage

套间 Compartment

蓄电池室 Battery room

控制室 Control room

配电室 Distribution room

维修间 Repair room

变电所 Substation

高压配电室 H.V. distribution room

休息室 Rest room

九．电修车间设备 Equipments of electric repair

砂轮机 Emery wheel grinder

台钻 Bench drilling machine

交流电焊机 A.C. welding machine

移动式空气压缩机 Portable air compressor

手电钻 Electric hand drill

单速手摇绕线机 Single speed hand winding machine

导线钳压器 Wire jointing press-clamp

油压千斤顶 Hydraulic jack

电吹尘器 Electric dust cleaner

存放柜 Store chest

高压试验变压器 H.V. testing transformer

泄漏试验变压器 Leakage testing set

大电流发生器 Strong current generator

油浸自冷感应调压器 Oil-immersed self-cooled induction voltage regulator

多量程仪用电流互感器 Multi-range current transformer for measurement

仪用电感互感器 Instrumental voltage transformer

单相自耦变压器 Single-phase auto-transformer

三相自耦变压器 3-phase auto-transformer

硅整流器 Silicon rectifier

仪表试验台 Testing stand for instrument

接触器，继电器试验台 Relay and contactor testing stand

慢扫描示波器 Slow scanning oscillograph

交流电子稳压器 A.C. electronic voltage stabilizer

携带式交流电桥 Portable A.C. electric bridge

接地电阻测量仪 Earthing resistance tester

电缆故障探伤仪 Cable fault detector

直流单臂电桥 D.C. single-arm electric bridge , Wheatstone bridge

十．材料 Material

绝缘包布 Insulating tape

填料 Filler , packing

绝缘膏 Insulating compound

电缆膏 Cable compound

防腐油 Anti-corrosive oil

沥青漆 Bituminous varnish

绝缘漆 Insulating varnish

瓷漆 Enamel varnish

有色金属 Non-ferrous metal

黑色金属 ferrous metal

白金属 White metal

云母 Mica

环氧树脂 Epoxy resin

聚氯乙烯 Polyvinyl chloride , PVC

蜡 Wax

滑石粉 Talc powder

电胶木 Bakelite

聚丙烯外壳 Polyacrylic cover

耐油橡胶管 Oil-proof rubber tubes

接地铜线 Grounding copper wire

垫圈 Pad

塑料绝缘线 Plastics insulated wire

橡套电缆 Rubber sheathed cable

中间接头 Splice

填充剂 Filling agent

绝缘电线 Insulated wire

移动软电缆 Movable flexible cable

补偿导线 Extension wire

套管 Bushing

母线槽 Busway

悬索 Cable suspension

滑触线 Trolley conductor

镀锌煤气管 Galvanized gas pipe

镀锌角钢 Galvanized steel angle

镀锌扁钢 Galvanized steel strap

钢丝绳 Steel wire rope

电笛 Siren

电磁阀 Electromagnetic valve

连接片 Connecting link

切换片 Transfering link

端子排 Terminal board

半导体二极管 Semiconductor diode

开度计 Opening meter

逻辑元件 Logical element

接线盒 Junction box

仪表槽板 Instrument trunking

电缆吊架 Cable hanger

出线套 Outgoing line sleeve

IGBT模块开关损耗计算方法综述

摘要： IGBT模块开关损耗计算方法有基于物理方法的损耗计算法和基于数学方法的损耗计算法。基于物理方法的损耗计算是采用软件仿真的办法建立相应的物理模型得到开关动态波形，计算损耗；基于数学方法的损耗计算是采用各种数学的方法建模，计算损耗。对各种开关损耗计算法进行讨论，并给出其相应的优缺点。

0 引言

绝缘栅型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是由MOSFET和功率双极型晶体管复合而成的一种器件。IGBT既具有MOSFET的高速开关及电压驱动特性，又有功率双极型晶体管（BJT）的低饱和电压特性及易实现较大电流的能力，在工业、能源、交通等场合越来越不可取代[1]。虽然在电力电子电路中，IGBT主要工作在开关状态，但是IGBT仍然是功耗较大的电子器件，随着开关频率的增高，开关损耗会随之增大而成为器件功耗的主要因素[2]。

IGBT模块的性能与其开关特性密切相关，器件的开关特性直接决定其开关损耗，开关损耗制约着器件的工作效率的提高。而且功率器件IGBT的开关损耗可能会产生很高的热量，引起过大的温升，对器件的可靠性影响很大。因此，IGBT模块的开关损耗问题一直是各国学者研究的热点，其中如何准确估算IGBT模块的开关损耗是研究的重点内容之一。损耗计算对系统设计、寿命预测、选择合适的散热系统、提高系统的可靠性很重要[3-6]。

目前，国内外有关IGBT开关损耗研究的文献很多，这些文献归纳总结可以看出：IGBT模块开关损耗的计算方法主要分为基于物理方法的损耗计算法和基于数学方法的损耗计算法两种。本文对近年来各国学者们对IGBT模块开关损耗的计算方法进行讨论，并给出其相应的应用范围。

1 开关损耗定义

IGBT模块的开关瞬态电压、电流波形及开关损耗如图1所示。

IGBT模块的开关损耗由IGBT的开关特性决定，与其集-射极间电压Vce及集电极电流Ic有关。损耗计算公式如下所示[7]：

其中：Pon为开通损耗，Poff为关断损耗，ton为开通时间，toff为关断时间，vce为集-射极间电压，ic为集电极电流。

2 基于物理方法的开关损耗计算

基于物理方法的IGBT模块开关损耗计算方法是采用仿真软件，使用电源、电容、电阻、电感及晶闸管等一些相对简单的元件搭建器件物理模型来仿真IGBT模块的动态特性，得到IGBT模块的开关瞬态电流、电压的波形，从而计算开关损耗。Hefner、Kraus、Sheng等分别建立物理模型，采用该方法详细描述了损耗计算过程，并不断改进。该方法的开关损耗计算流程图如图2所示。

这种计算方法的准确程度主要取决于IGBT损耗模型的精确度和模型参数的准确度，采用的物理模型越接近IGBT实际器件，模型参数越接近实际大小，仿真计算IGBT损耗值才能越接近实际损耗值。

目前，常用的用于IGBT模块动态仿真的软件主要有三种：Saber、Pspice、Matlab。

其中Saber提供的是包括Hefner模型在内的5个通用模型和各种精确的具体型号器件的专用模型[8-9]，Pspice中提供详细的器件仿真模型[10-11]，这些模型基于IGBT物理结构包含了其重要的物理特征，可以描述IGBT在各种外部电路条件下的稳态和动态特性，具有很好的动态精确性。但是这些模型中多种参数值的确定对仿真影响较大，而且对一般的使用器件的用户来说，模型参数值的确定是比较复杂和困难的。而Matlab仅提供理想的器件模型，模型通用性较好，但其可设置IGBT参数较少，在开关动态过程的精确描述方面存在很大欠缺[9，11]。

Hefner首先提出了“非准静态近似理论”[13-17]，传统的“准静态近似理论”忽略了电子和空穴电流相互耦合会造成集电极电流的变化，以及由于基区的快速变化造成有效输出电容的数量级的改变，而这些对IGBT模块物理模型相当重要，进而会影响到IGBT模块开关损耗值，因此准静态近似理论不再适用于对IGBT等具有电导调制效应的功率器件进行瞬态分析。Hefner模型是第一个完整的一维分析、电荷控制模型，被广泛应用于电路仿真中，模型中包含了IGBT模块的重要物理特征，可以描述IGBT模块在各种外电路条件下的稳态特性，采用非线性电容，也能很好地表现器件的动态特性，与实验结果相比，具有较准确的结果。一般可在Saber和Pspice软件中实现。

Kraus采用一个多项式来逼近动态过剩载流子浓度分布[18-20]，更加贴近IGBT模块内部载流子的运动，其影响IGBT模块动态开关波形。Kraus模型是将IGBT模块看成MOSFET和BJT组成，仅适用于NPT-IGBT的建模。MOSFET部分采用电阻和电容来表达其特征，BJT部分采用一个二极管和三个电流源来描述。Kraus模型简单易懂，但内部理论较为复杂，很难在一般仿真软件中实现，主要用于Saber软件的仿真中。

Sheng模型主要用于对D-IGBT的建模[22]，采用二维载流子分布的方法描述IGBT静态特性，同时综合考虑了其动态特性和温度对器件的影响，其主要用于Pspice仿真软件中。

基于物理方法的开关损耗计算优点是物理模型精度高(精度取决于模型的不同简化程度和参数的准确度)，针对器件的具体结构和工艺建立的仿真模型精确表示了器件的动态和静态特性；缺点是物理模型的构建非常困难，仿真速度慢，而且模型参数的获得也比较困难。

3 基于数学方法的开关损耗计算

3．1 基于数据手册的开关损耗计算

文献[23]提出一种基于数据手册估算IGBT模块开关损耗的计算方法，该方法最早是典型IGBT模型生产商在其数据手册中给出的[24]，数据手册给出典型产品的开关能量曲线如图3所示，从中可以看出关断能量为集电极电流的线性函数，开通能量为集电极电流的二次函数。

利用线性插值的方法可以得到关断损耗：

式中：user代表实际测量的数据，data代表数据手册中的数据。

利用二次插值的方法可以得到开通损耗：

展开可以求出Aon，Bon，Con。

基于数据手册的开关损耗计算方法的优点是直接使用数据表中数据，简单方便，缺点是计算不精确。供应商提供的数据是基于实验室条件下的数据，而在实际工况下运行条件与供应商的实验工况不一致，其开关能量曲线必然有一定差异，计算损耗也会不同。

3．2 基于数学模型的开关损耗计算

基于数学模型的IGBT模块开关损耗计算方法就是在对实际运行条件下的大量的IGBT开关损耗数据进行一定归纳分析的基础上，依据损耗随各参数的变化趋势，建立损耗与各个影响因子之间的数学关系，进而建立器件开关损耗数学模型。

用于开关损耗建模的数学模型主要有多项式模型[25，28]，幂函数模型，多项式和幂函数组合模型，多维数据库模型[30-31]，人工智能模型（如神经网络模型，迷糊逻辑模型）等。

幂函数模型是将开关损耗表示成电流的幂函数的形式[26]，当考虑到不同的母线电压和结温对开关损耗的影响时，其表达式为：

式中：PSW.X为开通损耗，Vdc为实际母线电压，Vb为母线电压基值，Tj为结温，Tb为基值结温，ASW.X、BSW.X、CSW.X、DSW.X为常数，可经过大量的拟合得到。该公式同时适用于开通损耗和关断损耗。

幂函数模型的系数较少，拟合速度快，但拟合效果较差，在此基础上又提出了多项式与幂函数模型相结合的建模方法[27]，多项式可以提高拟合精度，但系数的无限增多又会大大降低拟合速度，因此在建立多项式与幂函数模型时要注意二者的平衡。

神经网络具有很好的函数逼近能力，通过对样本的训练，能够很好地反映对象输入输出之间的映射关系，同时神经网络又具有高度的鲁棒性，因而能取得较好的建模效果[33]。建立神经网络模型采用的是误差反传网络(简称BP网络)，确定开关损耗模型采用的是三层网络，结构如图4所示，输入层由几个相关的变量组成如电压、电流、结温、门极电压、门极电阻等，输出层为开通损耗或者关断损耗。最后选取的具体训练参数越多，训练次数越多，误差越小。

神经网络模型对大量非结构性、非精确性规律具有自适应功能，具有的信息记忆、知识推理和优化计算的特点，大大方便了开关损耗建模，其不管器件的物理机理，只对其外特性进行输入输出的智能学习，从而实现对IGBT输入输出系统的模拟，得到实况输出的准确预测；但神经网络的学习过程通常较慢，对突发事件的适应性差。

采用数学模型的开关损耗计算方法的优点是规避器件的物理机理，构造模型尽可能的简单和提高仿真速度；缺点是基于大量的实验数据拟合，准备工作比较复杂。

3．3 基于波形拟合的开关损耗计算

基于波形拟合的IGBT开关损耗计算方法的基本思路是：分析IGBT模块开通、关断时物理机理及得到的电压、电流的波形，总结其开关暂态过程的主要特征，建立相应的简单函数表达开通、关断的电压、电流波形，使该模型下获得的开通、关断时的电压、电流的波形无限逼近开关暂态实测波形，然后通过电压、电流方程的积分获得开关损耗。

如图5、图6所示分别为IGBT开通、关断时的电压、电流波形，采用将开关过程分段，每段分别使用简单函数逼近实测波形。该方法可以将IGBT并联二极管的损耗考虑在内，现代IGBT采用的快速恢复二极管的开通损耗与关断损耗相比可以忽略不计（小于1%）[38]。

但是该方法的暂态波形表达式不够完整，而且其中可能将某些变量认为恒定，因此获得的曲线只能逼近实际波形曲线，想要真正与试验获得的数据一致是不可能的。

文献[42-43]完全忽略了开关暂态电压和电流的拖尾过程；文献[44]考虑了拖尾过程，但在拟合过程中，将电流上升时问、续流二极管的反向恢复电流、反向恢复时间等重要参数都视为恒定值，电压源换流器实际工作过程中，工况是经常变化的，IGBT的开关电流也是变化的，且上述参数都是随开关电流的变化而变化的；文献[45]未考虑线路杂散参数影响，同时提出了大量需要由实测波形数计算得出的待定系数，将开关电流与拟合参数的关系复杂化，降低了在高压大功率场合下的实用性；文献[46]提出的模型拟合电压波形与实验电压波形基本一致，尤其是关断电压上升阶段和电压过冲阶段的准确拟合，电压过冲衰减过程的衰减趋势也能较好地拟合，但模型未计入电路杂散电容及对地电容，拟合波形没有实验波形中的振荡衰减现象。

采用曲线拟合的IGBT开关损耗计算方法优点是相对准确，且简单实用，但是现有开关损耗模型研究存在明显的近似处理，对开关暂态波形的描述不够完整。虽然这些拟合波形无法与实验波形达到绝对一致，但拟合方法也在不断改进，近似度不断提高，因此基于曲线拟合的IGBT开关损耗计算是绝对可行的。

4 结语与展望

通过对IGBT模块开关损耗的各种计算方法进行分类和分析，可大致了解其各自的优缺点如表1所示。基于物理方法计算开关损耗计算方法需要建立IGBT的等效物理模型，参数提取也比较复杂，但目前许多仿真软件已经建立了一些器件的物理模型，大大方便了人们的应用。基于数学方法的开关损耗计算方法大都是以数据手册和实验数据为基础，规避器件的复杂的物理结构分析，由于厂商提供器件资料的测试环境的确定性导致基于数据手册的开关损耗计算方法无法获得工况下器件的精确开关损耗值，但计算方法简单易懂，具有通用性；基于数学模型和波形拟合的开关损耗计算方法都以实测的开关波形和开关损耗值为基础，准备工作复杂，但模型建立后获取开关损耗值比较简单，计算速度快，而且精度较高。

现有的IGBT模块开关损耗计算方法在其精确度和通用性上存在一定的局限性，这是由于器件的多样性、工况的复杂性等造成的。IGBT模块是开关器件，其开关频率影响IGBT模块的导通和关断过程，因此接下来可以在开关损耗计算方法中引入开关频率对其影响，使损耗模型更加精确。其次在基于神经网络损耗模型成功的基础上，可以采用其他人工智能模型对IGBT模块开关损耗建模，获得更精确的开关损耗值。

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35-47略.

电气行业常用英文单词分类汇总，第一次有人总结得这么全面！

一．电气名词 Electric items

二．线路（母线、回路）Lines (Bus , circuits)

三．设备 Equipments

四．保护、继电器 Protection , relays

五．电气仪表 Electric instruments

六．防雷 Lightning protection

七．接地 Grounding , earthing

八．室、所 Room , Substation

九．电修车间设备 Equipments of electric repair

十．材料 Material

IGBT模块开关损耗计算方法综述

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