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杏彩体育:晶闸管在UPS旁路应用中的损耗计算
变换器，UPS旁路等场合。本文通过公式计算和在线IPO两种方式，对晶闸管在UPS旁路应用中的损耗计算和结温预估进行说明，给广大工程师在晶闸管选型时提供帮助。晶闸管在AC/DC整流应用中的损耗计算，请参考微信文章
晶闸管是半控型电力电子器件，可通过门极在晶闸管承受正向阳极电压时，控制晶闸管导通，当主回路电压（或电流）减小到接近于零时，晶闸管自行关断。晶闸管一般处于工频开关工作，所以在计算其损耗时，忽略开关损耗，只计算其导通损耗。
其中ITRMS是单个晶闸管输出电流均方根值，即有效值；对于UPS旁路应用中的正弦半波电流，此时F取值1.571。（参考文后公式4~6）
以600kW UPS，输出电压400 VAC旁路举例，分别考虑下述过载规格，125%功率过载10分钟以及150%功率过载1分钟，并且以85%输出电压作为最恶劣条件。
由于只计算单个晶闸管的损耗，RthJC取单个晶闸管的结壳热阻(perarm,θ=180° sin)。将上述参数代入公式1，并假定器件的壳温Tcase=85°C，根据公式3即可计算出器件结温。
同上述125%功率过载计算方法一样，并且由于规格书中的瞬态热阻在60S时已经稳定，我们可以使用上述表格中的最大RthJC值来计算结温。
对比这两个方案的计算结温，TT820N16KOF的结温裕量仍然有10℃，TT600N16KOF已经超过最大结温上限了。显然，TT820N16KOF是最适合600kW UPS的旁路方案。此类压接型的晶闸管外观呈现黑色，有着更高的结温规格以及更强的抗冲击电流能力，适合UPS旁路应用。
仿真结果如下。其中Parm即是上文计算的PVT，TT系列晶闸管内部是2颗芯片反向并联，Ptot=Parm*2。结果也显示最大结温Tvj max和单个晶闸管电流均方根值ITRMS。
当然，IPOSIM的功能更强大，在Cooling Condition中还可以设置散热片参数，得到更准确的结温仿真结果。同时，使用IPOSIM也更简单，只需要填入电流有效值即可，并能同时仿真多个方案进行对比。
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