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IGBT 模块电磁兼容性设计

2019-01-02 11:07:46 Westpac Electronics

IGBT 模块电磁兼容性设计

(1)IGBT 模块的优化布局

变流器主电路在空间产生的磁场强度随输入、输出母线中通过电流的强弱而 变化,同时 IGBT 模块产生的空间交变电磁场的强度随其两端电压和电流突变的 剧烈程度而变化。这些干扰信号很容易耦合到 IGBT 模块的驱动线上。通过合理 的布局,可以使在功率驱动端附近和驱动线一带的空间交变电磁场强度最小,即 干扰信号最小。设计中应采取以下措施。

1)从滤波电容到 IGBT 模块的直流连接采用双层镀锡铜板叠加技术。

2)输入、输出母线与外部直流输入端和外部交流输出端采用铜条连接。

这种结构不仅可以减小寄生电感,而且对于 IGBT 模块产生的空间交变电磁 场起到了很好的屏蔽作用。
(
2)IGBT 模块的接地设计

IGBT 模块的栅极驱动或控制信号与主电流共用一个接地回路时,在开关 过渡过程中,由于主电流具有很高的 di/dt,功率电路漏电感上有感应电压存在。 一旦发生这种情况,电路中应该为“地”电位的各点?#23548;?#19978;会处于高于“地电位” 几伏的电位上。这个电压会出现在 IGBT 模块的栅极,从而使 IGBT 模块有可能误 导通。为了避免这个问题的出现,需要慎重考虑栅极驱动与控制电路的设计。在 设计中应采取以下措施。

1)下桥臂每个栅极 IGBT 驱动电路都采用了分离绝缘措施,且各自的电源零 线按在 IGBT 模块的辅助端子上,不与主电流共用电流支路,以消除接地回路噪 声问题。

2)在功率器件关断期间,使用负的反向偏置电压,以避免噪声干扰。

经过电磁兼容性设计的变流器,在?#23548;?#36816;行中可以获得良好的技术性能指标, 对此可以得到以下结论。

1)变流器所处的电磁环境十分复杂,带来很多电磁干扰,良好的电磁兼容 性设计是变流器安全可靠运行的关键。

2)吸收电路设计是变流器电磁兼容设计的难点,由于在功率母线的设计中 采用了独特的双层镀锡铜板叠加技术,母线电感足够小,吸收电路只需简单的无 感电容即可。

3)在设?#23500;?#31995;统设计的初始阶段应同时进行电磁兼容设计,把电磁兼容的 大部分问题解决在设计定型之前,这样可得到最高的性能价格?#21462;?/span>


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