从前述IGBT和晶闸管通态特性曲线可知，通态压降是影响器件最大允许功耗的关键因素。而该压降则直接受到结温、工作电流，以及门极和发射极之间的压降（对于IGBT而言）的影响。我们这里主要讨论温度对功耗的影响。以IGBT为例，其通态饱和压降随结温的升高明显增大，5SNA1500E330305通态特性显示，工作电流为1500A时，当结温由25℃升到125℃时，器件通态压降由2.5V升到3.1V，增高24％。此外，温度的升高会导致其IGBT部分开通和关断能量的增加，见表1－5。以开通能量Eon为例，结温25℃时开通能量为1600mJ，125℃时达到2150mJ，150℃时进一步达到2350mJ，分别增加了34.4％和46.9％而由于器件的开通损耗与开通能量成正比，所以这就意味着器件的开通功耗分别增加了34％和46.9％。关断能量Eoff与之相似，结温从25℃升高到150℃时从2100mJ增加到3000 mJ，增加了42.9％。所以结温的上升会导致IGBT功耗显著增加，如果没有适当措施，将形成正反馈直接导致器件的损坏。

表1－5 5SNA1500E330305模块中IGBT温度特性

（续)

模块中反并二极管也呈现类似特性，即反向恢复能量Erec明显增加，见表1－6。结温25℃时，Erec为1150 mJ，125℃时为1900 mJ，150℃时达到2250 mJ，即分别增加了65.2％和95.7％；比IGBT的损耗增加还明显。

表1－6 5SNA1500E330305模块中二极管温度特性

再考虑到IGBT的饱和压降与二极管的正向电压（见表1－6与图1－14）均随着温度增高有相应的增加，当温度从25℃升高到125℃时，两者分别有24％和10％左右的增加，所以器件壳温增加带来的结温增高会明显增加器件的损耗。

此外，对于前述晶闸管，由于其25℃与125℃通态电压特性在平均电流为900 A时具有一个交点，即在正向工作电流在900 A以上时随着结温的升高通态电压上升，当工作电流在1000 A时，压降上升约2％，这同样直接导致通态损耗的增加。但当电流继续上升到比如1600 A时，对压降的影响就达到10％左右。所以虽然其结温对晶闸管功耗的影响小于IGBT，但随着结温上升其影响仍是一个不可忽略的因素。

实际上，由于器件内部温度的上升是其自身的功耗引起的，器件的最大允许功耗与器件温度的关系可以表示为(www.daowen.com)

式中，PT为器件的最大允许功耗；Tjmax为最大允许结温；Tcase为壳温；Rth（j－c）为器件结到壳的热阻。而由于器件在某个壳温下的功耗可以近似用器件在该条件下连续工作的直流电流和器件的饱和压降（通态压降）之积来表示，所以该电流将直接取决于壳温。

图1－14 模块中二极管的正向特性

为了进一步加以说明，这里仍以ABB公司晶闸管5STP 12K6500为例。如图1－15所示当壳温由70℃升高到80℃时，且输出电流波形为120℃矩形时，器件允许的通态平均电流ITAV由1320A下降到1160A左右，即下降了12％；而如果壳温继续升高到90℃，则ITAV将进一步下降到980 A左右，即电流定额下降了25.8％。而如果是直流电流则由2040 A降到1500 A，即壳温升高20℃，则电流定额下降26.4％。

图1－15 晶闸管平均通态电流ITAV与最大允许壳温的关系

综上所述，由于器件自身的最高允许结温是确定的，为了在该温度以下尽可能提升器件的功率特性，即增大输出电流，最为有效的办法就是降低壳温，从而为器件功耗留出足够的空间。