012、载波频率选择与开关损耗、电流纹波的折中一个烧管子的下午前年做一台三相储能变流器，功率级用分立IGBT并联，输出滤波电感是合作方现成的，电感量给得偏小。调试那天，直流母线加到额定，带一半负载跑，前二十分钟一切正常。等到下午环境温度上来，机柜内温度从25度爬到45度左右，逆变侧其中一相的IGBT炸了。拆下来看，上下管都烧，驱动电阻烧黑，栅极回路明显受过压。第一反应是死区不够或者驱动抗干扰差。查了死区，3微法，够。又怀疑是并联均流没做好，重新配了对，换新管再上电。这次我盯着示波器看相电流和管壳温度，发现一个之前忽略的现象：电流纹波峰峰值比仿真大了一倍多，管壳温度在十分钟内从40度窜到90度。也就是说，开关损耗和导通损耗里，开关损耗占了很大一块，而这块损耗的根源，是载波频率选得偏高，同时电感量不足导致纹波电流大，两者叠加。后来把载波频率从16kHz降到10kHz，纹波峰峰值从28A降到17A左右，管壳温度稳定在70度附近，问题消失。但降频之后又带来了新的问题：音频噪声出来了，人耳能听到明显的啸叫。这就是载波频率选择里最典型的折中——顾了损耗，噪声就冒头；顾了噪声，损耗又压不住。载波频率到底在影响什么先把物理关系理清楚，不然后面没法做取舍。载波频率fsw对系统的影响，主要集中在四条线上：第一条，开关损耗。每次开关动作，管子在电压电流交叠区都会消耗能量，单次开通损耗和关断损耗加起来，乘以fsw就是单位时间的开关损耗。所以开关损耗和fsw基本成正比。fsw翻倍，开关损耗翻倍，这个关系很硬，没有太多腾挪空间。