Factors in choosing PWM carrier frequency

Technical discussions on Variable Frequency Drives (VFD), VSD architecture, power electronics, and ESP control panels. Get expert advice on VFD setups
Thehelge
User avatar
Posts: 1
Joined: Wed Dec 25, 2019 4:21 am

Factors in choosing PWM carrier frequency

Post by Thehelge »

Dear colleagues, please help clarify PWM carrier frequency selection. I'd like to know not only the factors, but how exactly they affect the choice - briefly, the physical basis. I'd be very grateful. I searched through a lot of articles online but found nothing sensible (maybe I searched poorly). If anyone has a link to material, I'd appreciate that too. Good health to all.
Original topic
Уважаемые коллеги, помогите прояснить вопрос касательно выбора несущей частоты а режиме ШИМ. Хотелось бы не только узнать факторы, но и как именно они влияют на выбор, то есть кратко физическую суть процесса. Буду очень благодарен. Перерыл кучу статей в интернете, но не нашел ничего вразумительного (может плохо искал))). Если у кого есть ссылка на материал,тоже буду благодарен. Всем доброго здравия.
TMSnick70
User avatar
Posts: 11
Joined: Wed Jan 02, 2019 11:41 am

Factors in choosing PWM carrier frequency

Post by TMSnick70 »

In theory (roughly), the higher the frequency, the more power output per unit weight and volume. High frequency is better cost-wise. But as frequency rises, IGBT switching losses grow. These losses limit PWM frequency. Because of these losses (and not only them), keys sit on sizable heatsinks. Frequency limits are mainly tied to IGBT speed capability. In practice you can weigh a key in your hand and judge by weight - the heavier it is, the lower the frequency at which it can work with acceptable efficiency.
Original reply
В теории(грубо), чем выше частота тем больше отдача мощности на единицу веса и объёма. Высокая частота выгодней в плане затрат. Но ростом частоты растут коммутационные потери IGBT ключей. Эти потери и ограничивают частоту ШИМ. Именно из-за этих потерь(и не только из-за них) ключи ставят на не маленькие радиаторы. И ограничения по частоте, в первую очередь, связаны со скоростными возможностями IGBT ключей. На практике вы можете взвесить в руке ключ и сделать вывод по его весу - чем он тяжелее тем ниже частота, на которой он сможет работать с приемлемым КПД.