英国威廉希尔公司科技研发试验室测试在同一IGBT模块内封装的IGBT器件和续流二极管主要工作的开关状态，在每个开关状态中，都会产生一部分热损耗。这些损耗相加，即为开关器件的总损耗。IGBT和二极管损耗包括通态损耗和开关损耗。由于变流器结构是对称的，各相IGBT模块的电流和电压曲线的形状是相同的，两者相互间仅存在一个固定的相位差。因此，只要对一个IGBT和一个二极管进行分析，再将结果乘以变流器中相应的IGBT和二极管数量就可以得到变流器的总功耗。

在兆瓦级变流器中，为了降低功耗，常采用不高于5kHz的开关频率，且随着功率增加，开关频率进一步降低，据此在功耗计算时，可以忽略开关时间和为保护模块而额外增加的死区时间。为了保证输出波形质量，IGBT模块通常工作在线性调制区间，且系统稳定后结温不随时间变化。

在此前提下，IGBT饱和电压V_CEsat随时间变化的表达式为：

其中V_CE0为输出电压在i_o=0时的开启电压，r_CE为IGBT的通态电阻（输出特性的斜率），i₀为流过器件电流。

二极管正向通态电压V_F随时间变化的表达式为：

其中V_F0为输出电压在i₀=0时的开启电压，r_F为二极管的通态电阻（输出特性的斜率）。

考虑到占空比与时间之间的正弦关系，IGBT的通态损耗可由下式计算出：

IGBT的开关损耗是指其在开通和关断过渡过程中的功率损耗。得到开关损耗最精确的方法是测量在开关过程中i₀和V_CE的波形，对其进行时间积分。

因为开关能耗和集电极电流之间存在着线性关系，且在一个电流周期的正弦半波内，IGBT的开关损耗可以用一个相应的直流电流所产生的开关损耗来等效，这个直流电流实质上是该正弦半波的平均值。则IGBT的总开关损耗可以根据这一简化来由下式计算：

式中，f_s为开关频率，E_{on_Tr}为IGBT额定状态下的单脉冲开通损耗，E_{off_Tr}为IGBT额定状态下的单脉冲关断损耗。相应地，二极管的总开关损耗可表示为：

E_{off_D}为二极管额定状态下的单脉冲关断损耗。

三相半桥变流器IGBT模块总损耗为：

其中，n为每相并联的IGBT模块数量。该方法的最大优点是计算所需参数除开关频率和输出电流外都可从相应模块参数表中找到。通过式可知，IGBT损耗影响因素除了器件本身参数外，在变流器系统功率一定的情况下，主要取决于IGBT器件开关频率，为了减少损耗，需要采用优化的开关方式以减少开关次数。该计算方法和变流器工作状态是整流或逆变无关。