母排低杂散电感设计.ppt

低杂散电感的直流母线设计
Norbert Pluschke 0807
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功率损耗与杂散电感的影响
vCE(t)
iC(t)
VCC
IO
0
t
0
t1
0
t
pv(t)
iC
vCE
t2
VCE, IC, Pv, Eswitch 的关系
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2
开关速度的影响
如果增加开关速度, 将减少开关损耗 Eswitch
vCE(t)
iC(t)
VCC
IO
0
t
t1
0
t
pv(t)
t2
Eswitch
vCE(t)
iC(t)
VCC
IO
0
t
t1
0
t
pv(t)
t2
Eswitch
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vCE(t), iC(t)
VCC
IO
0
t
vGE(t)
VGE, Io
VGE(th)
0
t
VGG+
VGG-
杂散电感对关断过程的影响
开通
(通过续流二极管换流)
0
t
vCE(t), iC(t)
VCC
IO
vGE(t)
VGE, Io
VGE(th)
0
VGG+
VGG-
t
关断
(带感性负载时,换流到续流回路)
由杂散电感引起的尖峰电压
由杂散电感引起的压降
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开通和关断
IGBT模块在端子上引起的过电压
由杂散电感引起的压降
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低感汇流母线简介
汇流母线(BUSBAR):
汇流母线用于完成电力电子产品中功率电路和器件的电气连接,通过正负极层叠平行分布的结构形式降低线路分布电感,从而降低功率元件两端的反向峰值电压,降低功率器件对电压保护吸收电路的要求,提高功率器件运行的可靠性和稳定性,同时提高了电路的集成度,便于维修维护。
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低感汇流母线简介
优点:
★低电感系数
★减少电压尖峰对元器件的损害,
延长(提高)电子元件的使用寿命
★最小的阻抗、压降
★降低系统噪音和电磁干扰/射频干扰
★方便安装和现场维护
★减少部件数量,增加了系统的可靠性
★简洁、美观
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汇流母线的应用
电力电子
工业变频器
逆变(变流)器
风力发电
UPS系统
电焊机
测试设备
交通运输
电力机车
轨道交通
电动汽车
电驱动船舶
航空航天
卫星系统
航天飞机
导弹系统
军事
潜艇
通讯系统
装甲车辆
雷达系统
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设计低杂散电感直流母线的理由
为什么直流环节要低电感设计?
由于直流环节的杂散电感, 在IGBT关断时会出现过电压:
加上直流母线电压可能导致Vce>Vcemax, 过电压可以损坏IGBT
通过直流环节低电感的设计(较小的 Lstray),这些过电压能显著减小.
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换流回路的寄生元件
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